EP2410386B1

EP2410386B1 - balance wheel with inertia adjustment with insert

Info

Publication number: EP2410386B1
Application number: EP10170005.2A
Authority: EP
Inventors: Daniel Mallet; Frédéric Tolle; Philippe Barthoulot; Daniel Vicente; Emmanuel Graf; Philomène Berger; Pierre Cusin
Original assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Current assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2030-07-19
Also published as: JP2013531258A; JP5551313B2; EP2596407B1; US20130188461A1; US8944675B2; CN103097966A; KR20130041912A; WO2012010410A1; EP2596407A1; EP2410386A1; CH705541B1; CN103097966B; KR101457312B1; HK1185154A1

Description

Field of the invention

L'invention concerne un balancier équipé pour pièce d'horlogerie, à réglage d'inertie pour ajuster son inertie ou/et son équilibrage ou/et sa fréquence d'oscillation, comportant d'une part un balancier comportant lui-même un moyeu agencé pour coopérer avec un arbre pivotant autour d'un axe de balancier perpendiculaire à un plan de balancier, ainsi qu'une serge périphérique continue ou discontinue reliée audit moyeu par au moins une surface de jonction, ledit balancier équipé comportant d'autre part au moins un insert, ledit balancier comportant, à la périphérie de ladite serge, au moins un logement pour la réception dudit au moins un insert, ledit insert comportant des moyens de guidage complémentaires de profil complémentaire à des moyens de guidage que comporte ledit logement, ledit balancier comportant des moyens de maintien élastique agencés pour autoriser, dans une première position d'insertion où lesdits moyens de maintien élastique sont sous contrainte, l'insertion dudit insert dans ledit logement, et pour interdire, dans une deuxième position de maintien où lesdits moyens de maintien élastique sont libérés, l'extraction dudit insert hors dudit logement, ledit insert étant insérable dans un dit logement par contrainte desdits moyens de maintien élastique dans ladite première position d'insertion, lesdits moyens de maintien élastique étant libérables dans ladite deuxième position de maintien après insertion complète de chaque dit insert dans son dit logement pour le maintien dudit insert dans ledit logement.The invention relates to a balance equipped for a timepiece, with inertia adjustment to adjust its inertia and / or its balance or / and its frequency of oscillation, comprising on the one hand a balance having itself a hub arranged for cooperating with a shaft pivoting about a balance axis perpendicular to a balance plane, and a continuous or discontinuous peripheral serge connected to said hub by at least one joining surface, said equipped balance wheel comprising, on the other hand, at least one an insert, said balance comprising, at the periphery of said serge, at least one housing for receiving said at least one insert, said insert comprising additional profile guiding means complementary to guide means that comprises said housing, said balance comprising elastic holding means arranged to allow, in a first insertion position where said elastic holding means are under constraint e, insertion of said insert into said housing, and to prohibit, in a second holding position where said elastic holding means are released, the extraction of said insert out of said housing, said insert being insertable in said housing by constraint of said elastic holding means in said first insertion position, said elastic holding means being releasable in said second holding position after complete insertion of each said insert into said housing for maintaining said insert in said housing.

L'invention concerne encore un balancier-spiral incorporant un tel balancier.The invention further relates to a sprung balance incorporating such a balance.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie incorporant un tel balancier-spiral ou un tel balancier équipé.The invention also relates to a timepiece incorporating such a sprung balance or such a balance equipped.

L'invention concerne le domaine des organes réglants pour pièces d'horlogerie, et tout particulièrement le balancier ou le balancier-spiral.The invention relates to the field of regulating organs for timepieces, and particularly the balance or the balance spring.

Background of the invention

La précision des calibres dépend de la qualité de leur organe réglant, et l'obtention de fréquences d'oscillation très élevées, par exemple de 10 Hz, à comparer aux fréquences usuelles de 2,5 à 4 Hz, ne peut être obtenue qu'avec la conception d'organes réglants adaptés, en particulier en ce qui concerne le balancier.The accuracy of the calibres depends on the quality of their regulating organ, and the obtaining of very high oscillation frequencies, for example of 10 Hz, to be compared to the usual frequencies of 2.5 to 4 Hz, can only be obtained with the design of suitable regulating members, particularly with regard to the pendulum.

En effet, l'énergie à fournir, sous forme de couple élastique du spiral, pour l'entretien de l'oscillation est proportionnelle au produit, d'une part de l'inertie du balancier autour de son axe de pivotement, par le carré de la fréquence d'autre part. Ainsi, par exemple, à énergie égale, le passage d'une fréquence de 4 Hz à 10 Hz entraîne environ la division par 6 de l'inertie. Pour une fréquence de 4 Hz, une inertie du balancier de 12 mg.cm² est considérée comme bonne, un tel balancier ayant classiquement un diamètre de 9 à 10 mm. Ainsi, un balancier pour une utilisation à 10 Hz doit avoir une inertie de faible valeur, notamment inférieure à 2 mg.cm².Indeed, the energy to be provided, in the form of elastic torque of the spiral, for the maintenance of the oscillation is proportional to the product, on the one hand of the inertia of the balance around its axis of rotation, by the square frequency on the other hand. Thus, for example, at equal energy, the passage of a frequency from 4 Hz to 10 Hz results in about the division by 6 of the inertia. For a frequency of 4 Hz, a pendulum inertia of 12 mg.cm ² is considered good, such a balance typically having a diameter of 9 to 10 mm. Thus, a balance for use at 10 Hz must have a low value inertia, especially less than 2 mg.cm ² .

Un balancier pour une utilisation à 10 Hz doit encore, pour un fonctionnement optimal, être de masse minimale, notamment inférieure à 30 mg, de façon à réduire les frottements dans les paliers, de façon à éviter les perturbations de l'isochronisme dans les différentes positions d'utilisation.A rocker for use at 10 Hz must still, for optimal operation, be of minimum mass, especially less than 30 mg, so as to reduce friction in the bearings, so as to avoid disturbances of isochronism in the different positions of use.

Tout en étant de masse et d'inertie faible, le balancier d'un oscillateur à haute fréquence doit, encore, permettre le réglage du balourd et un parfait équilibrage, statique comme dynamique, et sa construction doit autoriser des opérations de réglage ou/et d'ajustement. Il n'est donc pas possible d'utiliser les technologies classiques, ni même des solutions de balanciers allégés tels que des balanciers avec serge à rayons telle que décrite par le brevet FR 1275 357 au nom de Straumann, ou par le brevet FR 1 301 938 au nom de LIP. En effet, leur masse, même réduite, interdit d'obtenir une inertie aussi basse que souhaitée. De même, un balancier en titane selon le brevet EP 1 562 087 au nom de MONTRES BREGUET SA, conçu avec une serge et des bras en titane et des sections réduites, reste d'une masse et d'une inertie qui sont supérieures à ce qui est souhaité pour un fonctionnement optimal.While being of mass and low inertia, the balance of a high frequency oscillator must, still, allow the adjustment of unbalance and a perfect balancing, static as dynamic, and its construction must authorize operations of adjustment and / or adjustment. It is therefore not possible to use conventional technologies, or even lightened balance solutions such as spokes with spoke serge as described by the patent FR 1275357 in the name of Straumann, or by the patent FR 1 301 938 on behalf of LIP. Indeed, their mass, even reduced, prohibits to obtain as low inertia as desired. Similarly, a titanium beam according to the patent EP 1 562 087 in the name of WATCHES BREGUET SA, designed with a serge and titanium arms and reduced sections, remains of mass and inertia that are greater than what is desired for optimal operation.

Il est également recherché un facteur de qualité de l'ordre de 500, donc nettement supérieur à ceux des oscillateurs traditionnels où il est voisin de 220 à 280 pour des montres de bonne qualité. Un tel facteur de qualité ne peut s'obtenir que par la conjugaison d'un spiral silicium ou analogue et d'un balancier remplissant les conditions ci-dessus. L'obtention d'un facteur de qualité élevé, conjuguée à des possibilités de réglage et d'ajustement, doivent, encore, permettre l'élimination de la raquetterie.It is also sought a quality factor of the order of 500, so significantly higher than those of traditional oscillators where it is close to 220 to 280 for good quality watches. Such a quality factor can only be obtained by the combination of a spiral silicon or the like and a balance fulfilling the above conditions. Obtaining a high quality factor, combined with adjustment and adjustment possibilities, must, again, allow the elimination of the raquetterie.

De plus, la masse de l'ensemble étant limitée, le nombre de composants le plus réduit possible est à privilégier.In addition, the mass of the assembly being limited, the number of components as small as possible is preferred.

Toutefois, les matériaux micro-usinables, tels que le silicium, le quartz, qui sont réalisés en principe en cotes finies, avec des tolérances très précises, dans le cadre de leur procédé d'élaboration, ne sont pas aisément usinables a posteriori.However, micro-machinable materials, such as silicon, quartz, which are in principle made in finite dimensions, with very precise tolerances, as part of their production process, are not easily machinable a posteriori.

On connaît différents documents décrivant des améliorations apportées aux balanciers. Le document CH 343 904 A au nom de ROLEX MONTRES décrit une serge de balancier comportant des moyens de maintien élastique, sous la forme d'une fente, immobilisant un insert constitué par une tige de masselotte. Le document WO 2008/080570 A2 au nom de COMPLITIME SA décrit des masselottes munies de fentes permettant une fixation à friction. Le document EP 1 351 103 A1 au nom de CHOPARD MANUFACTURE SA décrit des masselottes élastiques en U introduites dans des logements de la serge par déformation élastique. Le document CH 345 600 A au nom de ROLEX MONTRES décrit un manchon fendu pour le maintien et le serrage élastique d'une masselotte.Various documents describing improvements to pendulums are known. The document CH 343 904 A in the name of ROLEX WATCHES describes a balance serge comprising means of elastic retention, in the form of a slot, immobilizing an insert constituted by a feeder pin. The document WO 2008/080570 A2 in the name of COMPLITIME SA describes weights equipped with slots allowing a friction fixing. The document EP 1 351 103 A1 in the name of CHOPARD MANUFACTURE SA describes U-shaped elastic weights introduced in housings of the serge by elastic deformation. The document CH 345 600 A in the name of ROLEX WATCHES describes a split sleeve for the maintenance and the elastic tightening of a weight.

Le document CH 261 431 A au nom de PATEK PHILIPPE présente des masses de réglage centrées sur des tenons et immobilisées par leur élasticité propre. Le document CH 89 273 A au nom de PAUL DITISHEIM divulgue des masses de remplissage non proéminentes maintenues par leur élasticité propre sur les parois d'une cavité filetée ou non. Le document CH 280 067 A au nom de PATEK PHILIPPE représente des masses de réglage montées de façon élastique sur tenon, avec un centre de gravité excentré par rapport à celui-ci.The document CH 261 431 A in the name of PATEK PHILIPPE presents adjustment masses centered on tenons and immobilized by their own elasticity. The document CH 89 273 A in the name of Paul DITISHEIM discloses non-prominent filling masses maintained by their own elasticity on the walls of a threaded cavity or not. The document CH 280 067 A in the name of PATEK PHILIPPE represents adjusting masses mounted elastically on tenon, with a center of gravity eccentric with respect thereto.

Le document EP 2 395 402 A1 au nom de MONTRES BREGUET SA décrit un balancier pour pièce d'horlogerie, à réglage d'inertie pour ajuster sa fréquence d'oscillation, comportant un moyeu agencé pour coopérer avec un axe de balancier perpendiculaire à un plan de balancier, et une serge périphérique continue ou discontinue, reliée au moyeu par au moins une surface de jonction, ce balancier comportant encore au moins une masselotte d'inertie, laquelle masselotte est rapportée dans un logement de la périphérie de la serge. Au moins une masselotte comporte des moyens de guidage de profil complémentaire à des moyens de guidage complémentaires que comporte le logement. Chaque masselotte comporte au moins deux parties réglables en translation l'une par rapport à l'autre dans un plan parallèle au plan du balancier, et dont l'une est immobile en translation par rapport à la serge. Chacune des parties de la masselotte est réalisée en un matériau qui est plus dense qu'un premier matériau constitutif de la serge.The document EP 2 395 402 A1 in the name of MONTRES BREGUET SA describes a balance for timepiece, with inertia adjustment to adjust its oscillation frequency, comprising a hub arranged to cooperate with a balance shaft perpendicular to a balance plane, and a peripheral serge continuous or discontinuous, connected to the hub by at least one junction surface, this balance comprising at least one flyweight, which flyweight is reported in a housing of the periphery of the serge. At least one feeder comprises profile guiding means complementary to complementary guiding means that includes the housing. Each weight comprises at least two parts adjustable in translation relative to each other in a plane parallel to the plane of the beam, and one of which is immobile in translation relative to the serge. Each of the parts of the weight is made of a material that is denser than a first material constituting the serge.

Il est donc nécessaire, pour des organes réglants réalisés avec de tels matériaux ou incorporant au moins un composant dans un tel matériau, de disposer de possibilités d'ajustement en fréquence, ou/et en inertie, en évitant l'usinage, et en privilégiant les possibilités de réglage.It is therefore necessary, for regulating members made of such materials or incorporating at least one component in such a material, to have adjustment possibilities in frequency, and / or inertia, avoiding machining, and giving priority to the adjustment possibilities.

Summary of the invention

La démarche inventive a consisté à créer les conditions d'une structure de balancier, incluant le moyeu, la serge, et les liaisons entre ces deux composants, la plus légère possible, en éloignant au maximum du moyeu des masses de densité si possible supérieure à celle de cette structure, et à incorporer à cette structure des moyens de réglage permettant d'effectuer des réglages et ajustements en évitant des reprises d'usinage.The inventive step consisted in creating the conditions of a balance structure, including the hub, the serge, and the connections between these two components, as light as possible, moving as far as possible from the hub of the masses of density if possible higher than that of this structure, and to incorporate in this structure adjustment means for making adjustments and adjustments by avoiding rework machining.

A cet effet l'invention concerne un balancier équipé pour pièce d'horlogerie, à réglage d'inertie pour ajuster son inertie ou/et son équilibrage ou/et sa fréquence d'oscillation, selon la revendication 1.For this purpose the invention relates to a rocker arm equipped with a timepiece, with inertia adjustment for adjusting its inertia and / or its balancing and / or oscillation frequency, according to claim 1.

L'invention comporte encore un balancier-spiral incorporant au moins un tel balancier équipé.The invention also comprises a sprung balance incorporating at least one such equipped balance.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie incorporant au moins un tel balancier-spiral ou au moins un tel balancier équipé.The invention also relates to a timepiece incorporating at least one such sprung balance or at least one such equipped balance.

L'emploi préféré du silicium permet d'obtenir une structure de balancier à la fois très légère et très rigide, qui peut être alvéolée dans la zone de jonction entre le moyeu et la serge. Le report en périphérie d'inserts, qui peuvent être équipés de vis, est favorable à l'obtention d'une inertie correctement dimensionnée malgré la très faible masse totale du balancier. Les fonctionnalités de réglage et d'équilibrage sont assurées et facilitées.The preferred use of silicon makes it possible to obtain a beam structure that is both very light and very rigid, which can be dimpled in the junction zone between the hub and the serge. The postponement periphery of inserts, which can be equipped with screws, is favorable to obtaining a properly sized inertia despite the very low total mass of the balance. The adjustment and balancing functions are ensured and facilitated.

Un tel balancier est parfaitement approprié pour un bon fonctionnement à la fréquence de 10 Hz, et à des fréquences supérieures à 10 Hz.Such a balance is perfectly suitable for good operation at the frequency of 10 Hz, and at frequencies above 10 Hz.

Brief description of the drawings

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées où :

la figure 1 représente, de façon schématisée, partielle, et en section perpendiculaire à l'axe de balancier, un détail en périphérie de la serge d'une première variante de balancier équipé réalisé;
la figure 2 représente, de façon analogue à la figure 1, une deuxième variante;
la figure 3 représente, de façon analogue à la figure 1, une troisième variante, caractéristique de l'invention;
la figure 4 représente, de façon analogue à la figure 1, une quatrième variante;
la figure 5 représente, de façon schématisée et en perspective, une cinquième variante;
la figure 6 représente, de façon analogue à la figure 1, un détail de la cinquième variante de la figure 5 ;
la figure 7 représente de façon schématisée, partielle, et en vue de face, un détail d'une structure particulière de balancier ;
la figure 8 représente de façon schématisée, partielle, et section passant par l'axe du balancier, un détail de la cinquième variante de la figure 5 ;
la figure 9 représente, de façon schématisée, partielle et en perspective, une sixième variante de balancier;
la figure 10 représente, de façon schématisée, partielle et en vue de bout, la sixième variante de la figure 9 ;
la figure 11 représente, de façon schématisée, partielle et en vue de face, un balancier équipé selon la sixième variante.

Other features and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, with reference to the appended figures in which:

the figure 1 represents, schematically, partially, and in section perpendicular to the axis of balance, a detail at the periphery of the serge of a first equipped balance wheel variant;
the figure 2 represents, in a similar way to figure 1 a second variant;
the figure 3 represents, in a similar way to figure 1 a third variant, characteristic of the invention;
the figure 4 represents, in a similar way to figure 1 a fourth variant;
the figure 5 represents, schematically and in perspective, a fifth variant;
the figure 6 represents, in a similar way to figure 1 , a detail of the fifth variant of the figure 5 ;
the figure 7 shows schematically, partially, and in front view, a detail of a particular pendulum structure;
the figure 8 represents schematically, partially, and section passing through the axis of the balance, a detail of the fifth variant of the figure 5 ;
the figure 9 represents, schematically, partially and in perspective, a sixth variant of the balance;
the figure 10 represents, schematically, partially and end-to-end, the sixth variant of the figure 9 ;
the figure 11 represents, schematically, partially and in front view, a balance equipped with the sixth variant.

Detailed Description of the Preferred Embodiments

L'invention est tout particulièrement orientée vers la production de balanciers pour de hautes fréquences d'oscillation, 10 Hz ou davantage.The invention is particularly directed to the production of pendulums for high oscillation frequencies, 10 Hz or more.

Cinq variantes de réalisation, nullement limitatives, sont représentées sur les figures.Five non-limiting embodiments are shown in the figures.

L'invention concerne la réalisation d'un balancier équipé 100 pour pièce d'horlogerie à réglage d'inertie pour ajuster son inertie ou/et son équilibrage ou/et sa fréquence d'oscillation.The invention relates to the production of a balance equipped 100 for timepiece with inertia adjustment to adjust its inertia and / or its balance or / and its frequency of oscillation.

Ce balancier équipé 100 comporte un balancier 1 comportant lui-même un moyeu 2 agencé pour coopérer avec un arbre pivotant autour d'un axe de balancier 3 perpendiculaire à un plan de balancier 4, et une serge périphérique 5 continue ou discontinue. Cette serge 5 peut en effet être discontinue dans le cadre d'une recherche d'allégement. Une serge 5 continue, tel que visible sur la figure 5, offre l'avantage d'une bonne rigidité et d'un bon aérodynamisme, et limite les flexions localisées en prévenant tout gauchissement du balancier 1.This equipped balance 100 includes a rocker 1 itself having a hub 2 arranged to cooperate with a shaft pivoting about a balance axis 3 perpendicular to a balance plane 4, and a peripheral serge 5 continuous or discontinuous. This serge 5 can indeed be discontinuous in the context of a search for relief. A serge 5 continues, as visible on the figure 5 , offers the advantage of good rigidity and good aerodynamics, and limits localized flexion by preventing any warping of the balance 1.

Cette serge 5 est reliée au moyeu 2 par au moins une surface de jonction 6, qui peut être constituée par une surface continue tel un disque ajouré ou non, ou par un ou plusieurs bras 20. La confection d'une surface de jonction 6 ajourée, notamment avec des découpes, traversantes ou non, entre des longerons assurant une bonne triangulation, permet de réduire encore la masse du balancier.This serge 5 is connected to the hub 2 by at least one junction surface 6, which may be constituted by a continuous surface such as a perforated disc or not, or by one or more arms 20. The preparation of a junction surface 6 openwork , in particular with cutouts, crossing or not, between longitudinal members ensuring a good triangulation, makes it possible to further reduce the weight of the balance.

De façon préférée, dans toutes les variantes de tous les modes de réalisation décrits ci-après, pour obtenir un balancier avec de bonnes performances, à une fréquence d'oscillation de 10 Hz ou davantage, on réalise la serge 5 de façon monobloc avec la surface de jonction 6 et le moyeu 2 dans un matériau micro-usinable, ou silicium, ou quartz, ou un de leurs composés, ou un alliage issu de la technologie des MEMS, ou un alliage tel qu'obtenu par le procédé « LIGA », notamment mais non restrictivement en alliage base nickel ou aluminium obtenu par le procédé « LIGA ». Le choix du silicium donne des résultats particulièrement bons et est la solution préférée.Preferably, in all the variants of all the embodiments described below, to obtain a balance with good performance, at an oscillation frequency of 10 Hz or more, the serge 5 is made in one piece with the junction surface 6 and the hub 2 in a micro-machinable material, or silicon, or quartz, or one of their compounds, or an alloy derived from MEMS technology, or an alloy as obtained by the "LIGA" process including but not limited to nickel base alloy or aluminum obtained by the "LIGA" process. The choice of silicon gives particularly good results and is the preferred solution.

Ce balancier équipé 100 comporte encore au moins un logement 8, situé en périphérie de la serge 5 pour la réception d'un insert 7.This equipped balance 100 also comprises at least one housing 8, located at the periphery of the serge 5 for receiving an insert 7.

Ce balancier équipé 100 comporte encore au moins un insert 7. Un tel insert 7 est rapporté sur, ou dans, la serge 5 au niveau d'un tel logement 8. Ce logement 8 comporte des moyens de guidage 9. Cet insert 7 comporte des moyens de guidage complémentaires 9A, de profil complémentaire à ces moyens de guidage 9.This equipped balance wheel 100 also comprises at least one insert 7. Such an insert 7 is attached to or in the serge 5 at such a housing 8. This housing 8 comprises guide means 9. This insert 7 comprises complementary guide means 9A, of complementary profile to these guide means 9.

De préférence, cet insert 7, ou chacune des parties qui le constitue, est réalisé en un matériau qui est plus dense qu'un premier matériau constitutif de la serge 5.Preferably, this insert 7, or each of the parts which constitutes it, is made of a material which is denser than a first constituent material of the serge 5.

Plus particulièrement:

on équipe ce balancier 1 ou/et cet insert 7 de moyens de maintien élastique 10 agencés pour autoriser, dans une première position d'insertion où les moyens de maintien élastique 10 sont sous contrainte, l'insertion de cet insert 7 dans ce logement 8, et pour interdire, dans une deuxième position de maintien où les moyens de maintien élastique 10 sont libérés, l'extraction de l'insert 7 hors du logement 8 ;
on insère chaque insert 7 dans un logement 8 en contraignant les moyens de maintien élastique 10 dans la première position d'insertion ;
on libère les moyens de maintien élastique 10 dans la deuxième position de maintien après insertion complète de chaque insert 7 dans son logement 8.

More particularly:

this balance 1 or / and this insert 7 of resilient holding means 10 is arranged to allow, in a first insertion position where the elastic holding means 10 are under stress, the insertion of this insert 7 into this housing 8 and to prohibit, in a second holding position where the elastic holding means 10 are released, the extraction of the insert 7 out of the housing 8;
inserting each insert 7 in a housing 8 by constraining the elastic holding means 10 in the first insertion position;
the elastic holding means 10 are released in the second holding position after complete insertion of each insert 7 into its housing 8.

Ces moyens de maintien élastique 10 sont ainsi agencés pour autoriser l'introduction de cet insert 7 dans son logement 8 et pour interdire son extraction, tel que visible sur les figures. Ils sont de préférence constitués par des moyens de clipage et des moyens de clipage complémentaire, dont, préférentiellement, l'assemblage est irréversible.These elastic holding means 10 are thus arranged to allow the introduction of this insert 7 in its housing 8 and to prohibit its extraction, as visible in the figures. They are preferably constituted by means of clipping and complementary clipping means, which, preferably, the assembly is irreversible.

De préférence, on détermine les moyens de guidage 9 et les moyens de guidage complémentaire 9A pour autoriser, dans la deuxième position de maintien, une mobilité par translation ou/et par pivotement de l'insert 7 dans le logement 8.Preferably, the guiding means 9 and the complementary guiding means 9A are determined so as to allow mobility in the second holding position by translation or / and by pivoting of the insert 7 in the housing 8.

La mobilité selon un degré de liberté en translation est illustrée par les figures 1 et 11.Mobility with a degree of freedom in translation is illustrated by the figures 1 and 11 .

La mobilité selon un degré de liberté en pivotement est illustrée par les figures 2 à 7. Dans ce cas, de façon préférée, mais non limitative, les moyens de guidage 9 et les moyens de guidage complémentaires 9A sont sensiblement cylindriques, ou sont cylindriques.Mobility with a degree of freedom in pivoting is illustrated by the Figures 2 to 7 . In this case, preferably, but not limited to, the guide means 9 and the complementary guide means 9A are substantially cylindrical, or are cylindrical.

L'invention permet ainsi de constituer un balancier équipé 100 apte à osciller à haute fréquence, notamment supérieure ou égale à 10 Hz, et à autoriser des opérations d'ajustement ou de réglage fin. Ce balancier équipé 100 peut avoir différentes architectures, selon qu'on choisit de réaliser les moyens de maintien élastique 10 :

au niveau du balancier 1 ;
au niveau du ou des inserts 7 ;
à la fois au niveau du balancier 1 d'une part, et du ou des inserts 7 d'autre part.

The invention thus makes it possible to constitute a balanced rocker 100 capable of oscillating at high frequency, in particular greater than or equal to 10 Hz, and to allow adjustment or fine-tuning operations. This equipped balance 100 may have different architectures, depending on whether the elastic holding means 10 are chosen:

at the level of the balance 1;
at the level of the inserts 7;
both at the level of the balance 1 on the one hand, and the inserts 7 on the other hand.

Dans un premier mode de réalisation, les moyens de maintien élastique 10 sont situés sur le balancier 1.In a first embodiment, the elastic holding means 10 are located on the balance 1.

Dans une réalisation avantageuse, au moins un des logements 8, que comporte le balancier 1, comporte des moyens de maintien élastique 10 pour le maintien d'un tel insert 7 dans ce logement 8 après son insertion dans ce dernier. De préférence, plusieurs de ces logements 8, et de préférence encore la totalité d'entre eux, comportent de tels moyens de maintien élastique 10, qui peuvent être agencés dans différentes variantes qui seront décrites ci-après. Les propriétés du silicium, quand le balancier 1 est réalise dans ce matériau, sont particulièrement adaptées à l'exécution de tels moyens de maintien élastique 10 incorporés au corps du balancier 1.In an advantageous embodiment, at least one of the housings 8, which includes the rocker 1, comprises elastic holding means 10 for holding such an insert 7 in the housing 8 after insertion into the latter. Preferably, several of these housings 8, and more preferably all of them, comprise such elastic holding means 10, which can be arranged in different variants which will be described below. The properties of the silicon, when the balance 1 is made in this material, are particularly suitable for the execution of such elastic holding means 10 incorporated in the body of the balance 1.

Dans un deuxième mode de réalisation, les moyens de maintien élastique 10 sont situés sur l'insert 7.In a second embodiment, the elastic holding means 10 are located on the insert 7.

Les moyens de maintien élastique 10 sont alors réalisés au niveau du ou des inserts 7, le balancier équipé 100 comporte alors un balancier 1, qui se différencie de celui du premier mode, en ce qu'il comporte, à la périphérie de la serge 5, au moins un logement 8 pour la réception d'au moins un insert 7, et que ce logement 8 ne comporte pas nécessairement de moyens de maintien élastiques. En effet, dans ce deuxième mode de réalisation, c'est l'insert 7 qui comporte des moyens de maintien élastique 10 pour son maintien dans le logement 8 après son insertion dans ce dernier, tel que visible sur la figure 4 ou bien la figure 7, où l'insert 7 comporte une fente 16 qui lui procure une souplesse suffisante. Cet insert 7 constitue ainsi une masselotte fendue à balourd, du fait de la fente 16, et cette configuration permet d'accommoder une pièce avec l'autre, sans forcer au-delà des limites de rupture du balancier 1, surtout quand celui-ci est réalisé en silicium ou similaire. Cette fente 16 est, encore, avantageusement utilisée pour recevoir l'extrémité d'un outil pour le réglage de son pivotement par rapport à son axe de pivotement 17 dans le logement 8.The elastic holding means 10 are then made at the level of the inserts 7, the equipped balance 100 then comprises a rocker 1, which is different from that of the first mode, in that it comprises, at the periphery of the serge 5 at least one housing 8 for receiving at least one insert 7, and that the housing 8 does not necessarily comprise elastic holding means. Indeed, in this second embodiment, it is the insert 7 which comprises elastic holding means 10 for its retention in the housing 8 after insertion into the latter, as visible on the figure 4 or the figure 7 , where the insert 7 has a slot 16 which provides sufficient flexibility. This insert 7 thus constitutes an unbalanced split weight, because of the slot 16, and this configuration makes it possible to accommodate one part with the other, without forcing beyond the breaking limits of the balance 1, especially when this one is made of silicon or the like. This slot 16 is, again, advantageously used to receive the end of a tool for adjusting its pivoting relative to its pivot axis 17 in the housing 8.

Dans un troisième mode de réalisation, non représenté sur les figures, les moyens de maintien élastique 10 sont réalisés à la fois au niveau du balancier 1 d'une part, et du ou des inserts 7 d'autre part. L'insert 7 comporte alors de tels moyens de maintien élastiques 10, et le logement 8 comporte aussi des moyens de maintien élastique 10 pour le maintien de l'insert 7 dans le logement 8 après son insertion dans ce dernier.In a third embodiment, not shown in the figures, the elastic holding means 10 are made both at the rocker 1 on the one hand, and the inserts 7 on the other hand. The insert 7 then comprises such elastic holding means 10, and the housing 8 also comprises elastic holding means 10 for holding the insert 7 in the housing 8 after insertion into the latter.

Dans ces trois modes de réalisation, les logements 8, les inserts 7, et les moyens de maintien élastique 10 peuvent prendre différentes configurations, dont certaines configurations préférées et nullement limitatives sont exposées ci-après.In these three embodiments, the housings 8, the inserts 7, and the elastic holding means 10 can take different configurations, some preferred and in no way limiting configurations are described below.

De façon préférée, on réalise les moyens de maintien élastique 10 dans la serge 5 du balancier 1.In a preferred manner, the elastic holding means 10 are produced in the serge 5 of the balance 1.

Dans une première configuration radiale, illustrée par la première variante de la figure 1 ou par la sixième variante de la figure 11, on détermine les moyens de maintien élastique 10 pour assurer le maintien de l'insert 7 dans le logement 8 dans une direction radiale par rapport à l'axe de balancier 3. Préférentiellement, tel que visible sur la figure 1, on assure le maintien de l'insert 7 dans cette direction radiale en constituant une surface d'appui 11 tendant à pousser l'insert 7 à l'encontre d'au moins une butée 12 fixe ou élastique dont on équipe le logement 8.In a first radial configuration, illustrated by the first variant of the figure 1 or by the sixth variant of the figure 11 the elastic holding means 10 are determined to maintain the insert 7 in the housing 8 in a radial direction relative to the balance shaft 3. Preferably, as visible on the figure 1 the insert 7 is maintained in this radial direction by constituting a bearing surface 11 tending to push the insert 7 against at least one fixed or resilient abutment 12 of which the housing 8 is fitted.

Dans une seconde configuration tangentielle, illustrée par les deuxième, troisième, quatrième, cinquième variantes des figures 2 à 7, on détermine les moyens de maintien élastique 10 pour assurer l'insertion ou/et le maintien de l'insert 7 dans le logement 8 dans une direction tangentielle par rapport à la serge 5.In a second tangential configuration, illustrated by the second, third, fourth, fifth variants of Figures 2 to 7 , we determine elastic holding means 10 for inserting and / or holding the insert 7 in the housing 8 in a direction tangential to the serge 5.

Dans une autre configuration encore, on détermine les moyens de maintien élastique 10 pour assurer le maintien de l'insert 7 dans le logement 8 à la fois dans une direction radiale par rapport à l'axe de balancier 3 et dans une direction tangentielle par rapport à la serge 5.In yet another configuration, the elastic holding means 10 are determined to maintain the insert 7 in the housing 8 both in a radial direction relative to the balance shaft 3 and in a tangential direction relative to to the serge 5.

Dans la première variante de la figure 1, l'insert 7 est glissé radialement par le diamètre extérieur de la serge 5, pour son insertion dans le balancier 1, et il est maintenu en place dans le logement 8 par les moyens de maintien élastique 10 pour un maintien radial et tangentiel. Dans un mode de réalisation avantageux, on découple les moyens de maintien élastique 10 en des premiers moyens de maintien élastique 13 et des seconds moyens de maintien élastique 14. Ces moyens de maintien élastique 10 sont sous la forme d'un double système de ressorts et de clips, constitué ici par une première lèvre élastique 13, qui comporte une surface d'appui 11 agencée pour servir de butée inférieure à l'insert 7, et par une deuxième lèvre élastique 14, celle-ci comportant une butée 12 agencée pour servir de butée supérieure à l'insert 7. Les premiers moyens de maintien élastique 13 et seconds moyens de maintien élastique 14 sont avantageusement constitués de lèvres élastiques, de préférence mobiles dans des directions non parallèles l'une à l'autre, et notamment orthogonales l'une à l'autre.In the first variant of the figure 1 , the insert 7 is slid radially by the outer diameter of the serge 5, for its insertion into the rocker 1, and it is held in place in the housing 8 by the elastic holding means 10 for radial and tangential holding. In an advantageous embodiment, the elastic holding means 10 are cut out into first resilient holding means 13 and second elastic holding means 14. These elastic holding means 10 are in the form of a double spring system and of clips, constituted here by a first elastic lip 13, which has a bearing surface 11 arranged to serve as a lower stop for the insert 7, and by a second elastic lip 14, the latter comprising a stop 12 arranged to serve The first resilient holding means 13 and the second elastic holding means 14 advantageously consist of elastic lips, preferably movable in non-parallel directions to one another, and in particular orthogonal directions. one to another.

Dans cette première variante de réalisation de la figure 1, l'insert 7 comporte avantageusement au moins un taraudage, non représenté sur la figure, pour la réception d'une vis réglante pour l'ajustage et l'équilibrage du balancier, cette vis réglante étant mobile radialement dans ce taraudage par rapport à l'axe 3 du balancier.In this first variant embodiment of the figure 1 the insert 7 advantageously comprises at least one tapping, not shown in the figure, for receiving a regulating screw for adjusting and balancing the balance, this adjusting screw being movable radially in this tapping with respect to the axis 3 of the balance.

Dans la seconde configuration tangentielle de réalisation on détermine de préférence le logement 8 et l'insert 7 de façon à assurer une insertion de l'insert 7 dans le logement 8 selon une direction parallèle à l'axe de balancier 3.In the second tangential configuration of embodiment, the housing 8 and the insert 7 are preferably determined so as to ensure insertion of the insert 7 into the housing 8 in a direction parallel to the balance shaft 3.

La deuxième variante de réalisation de la figure 2 présente cette disposition. L'insert 7 est glissé ou chassé axialement, par la face supérieure ou par la face inférieure de la serge 5, dans un logement 8 cylindrique, qui est formé en partie par une lèvre élastique 13 constituant aussi les moyens de maintien élastique 10, formant ressort et maintenant l'insert 7 en place. Cet insert 7 possède un balourd par rapport à son axe de pivotement 17. Ce balourd peut provenir par exemple d'une échancrure 15 réalisée dans l'insert et restant vide, permettant alors le passage d'un outil pour effectuer un réglage angulaire en pivotement. Mais il peut aussi provenir du montage d'un composant rapporté, de densité supérieure à celle de l'insert 7, dans une telle échancrure 15 ou dans un logement adapté.The second embodiment variant of the figure 2 presents this provision. The insert 7 is slid or driven axially, by the upper face or the lower face of the serge 5, in a cylindrical housing 8, which is formed in part by an elastic lip 13 also constituting the elastic holding means 10, forming spring and now the insert 7 in place. This insert 7 has an unbalance relative to its pivot axis 17. This unbalance can for example from a notch 15 made in the insert and remaining empty, allowing the passage of a tool to perform an angular adjustment pivoting. But it can also come from the mounting of a reported component, of higher density than that of the insert 7, in such an indentation 15 or in a suitable housing.

Dans une réalisation préférée, on détermine les moyens de maintien élastique 10 pour assurer le maintien de l'insert 7 dans le logement 8 dans une position angulaire de pivotement par rapport à un axe de pivotement 17 de cet insert 7 dans le logement 8. De préférence cet axe de pivotement 17 de l'insert est parallèle à l'axe de balancier 3, c'est le cas des variantes des figures 2 à 6.In a preferred embodiment, the elastic holding means 10 are determined to maintain the insert 7 in the housing 8 in an angular position of pivoting with respect to a pivot axis 17 of this insert 7 in the housing 8. preferably this pivot axis 17 of the insert is parallel to the balance shaft 3, this is the case of the variants of the Figures 2 to 6 .

Selon l'invention, tel que visible sur la troisième variante de la figure 3, on agence les moyens de maintien élastique 10 pour commander, sous l'effet d'un effort tendant à les éloigner de la deuxième position de maintien, un pivotement de l'insert 7 dans le logement 8 par rapport à un tel axe de pivotement 17. Cet insert 7 est de préférence du type à balourd, analogue à celui de la deuxième variante de la figure 2, mais il possède des moyens de guidage complémentaire 9A réalisés sous la forme d'une denture 18, qui coopère avec les moyens de guidage 9, notamment constitués par un alésage cylindrique, du logement 8. Dans cette troisième variante, les premiers moyens de maintien élastique 13, respectivement les seconds moyens de maintien élastique 14, avec lesquels ils constituent les moyens de maintien élastique 10, font avantageusement fonction de cliquet de retenue quand les seconds moyens de maintien élastique 14, respectivement les premiers moyens de maintien élastique 13, entraînent l'insert 7 en pivotement. Là aussi, les premiers moyens de maintien élastique 13 et les seconds moyens de maintien élastique 14 sont avantageusement constitués de lèvres élastiques, dont les directions sont sécantes l'une à l'autre, et dont les extrémités 13A, 14A, coopèrent avec la denture 18 que porte l'insert 7 à sa périphérie. Cette troisième variante permet de réaliser un réglage par ajustage par double cliquet dans les deux sens de pivotement autour de l'axe de pivotement 17 de l'insert 7.According to the invention, as visible on the third variant of the figure 3 , the elastic holding means 10 are arranged to control, under the effect of a force tending to move them away from the second holding position, a pivoting of the insert 7 in the housing 8 with respect to such a pivot axis 17. This insert 7 is preferably of the unbalance type, similar to that of the second variant of the figure 2 , but it has complementary guide means 9A made in the form of a toothing 18, which cooperates with the guide means 9, in particular constituted by a cylindrical bore, of the housing 8. In this third variant, the first holding means elastic member 13, respectively the second elastic holding means 14, with which they constitute the elastic holding means 10, advantageously act as a retaining pawl when the second elastic holding means 14, respectively the first elastic holding means 13, cause the elastic retaining means 10, insert 7 in pivoting. Again, the first elastic holding means 13 and the second elastic holding means 14 are advantageously constituted by elastic lips, whose directions are intersecting to one another, and whose ends 13A, 14A, cooperate with the teeth 18 that the insert 7 carries at its periphery. This third variant makes it possible to carry out adjustment by means of a double ratchet adjustment in both pivoting directions about the pivot axis 17 of the insert 7.

Une telle exécution de l'insert 7 avec une denture périphérique 18 est naturellement utilisable dans les autres variantes, car elle facilite le maintien dans une position angulaire particulière.Such an embodiment of the insert 7 with a peripheral toothing 18 is naturally usable in the other variants, because it facilitates the maintenance in a particular angular position.

Dans une cinquième variante représentée sur les figures 5 et 8, on réalise l'insert 7 enserré entre au moins deux flasques 7A et 7B, qui sont agencés pour prendre appui de part et d'autre de la serge 5, et pour être assemblés l'un à l'autre par des moyens d'assemblage permanent, par exemple chassés, clipés, collés ou similaire, à la façon d'un rivet, ou d'un boulon, ou similaire, de façon à ce que le sous-ensemble réalisé par l'assemblage de ces deux flasques 7A et 7B ait au plus un degré de liberté en pivotement ou en translation par rapport à la serge 5. Cette réalisation empêche l'insert 7 de se désolidariser de la serge 5 du balancier 1. Il est, encore, envisageable de réaliser l'insert 7 en au moins deux parties complémentaires à la façon de ces flasques 7A et 7B.In a fifth variant shown on the Figures 5 and 8 , the insert 7 is made sandwiched between at least two flanges 7A and 7B, which are arranged to bear on either side of the serge 5, and to be assembled to one another by means of permanent assembly, for example driven, clipped, glued or the like, in the manner of a rivet, or a bolt, or the like, so that the subassembly produced by the assembly of these two flanges 7A and 7B have at most one degree of freedom in pivoting or in translation relative to the serge 5. This embodiment prevents the insert 7 from dissociating from the serge 5 of the balance 1. It is still possible to perform the insert 7 in at least two complementary parts in the manner of these flanges 7A and 7B.

Dans une exécution particulière combinable avec les deuxième, troisième, quatrième, variantes des figures 2 à 4, tout ou partie des inserts 7 que comporte le balancier équipé 100 est réalisée sous la forme d'inserts 7 en deux parties 7A et 7B tels que décrits ci-dessus.In a particular embodiment that can be combined with the second, third and fourth variants of Figures 2 to 4 all or part of the inserts 7 that includes the equipped balance 100 is made in the form of inserts 7 in two parts 7A and 7B as described above.

De façon à réserver des possibilités d'ajustement fin ultérieur, on réalise avantageusement, tel que visible sur la figure 5, de préférence l'insert 7 de façon à présenter, après son insertion dans le balancier 1, au moins une surface visible, qui est réalisée dans un matériau apte à être micro-usiné ou à subir un enlèvement de matière par un laser. En effet, il faut pouvoir commodément réaliser l'équilibrage en ajustant le balourd d'une part, et corriger l'inertie d'autre part, et surtout ajuster très précisément la fréquence de l'oscillateur. L'équilibrage d'un balancier est une opération importante, pour laquelle on recherche une précision élevée d'équilibrage, de l'ordre du microgramme x cm.In order to reserve further fine-adjustment possibilities, it is advantageously realized, as visible on the figure 5 , preferably the insert 7 so as to have, after insertion into the rocker 1, at least one visible surface, which is made of a material capable of being micro-machined or to undergo a removal of material by a laser. Indeed, it must be possible to achieve balancing by adjusting the unbalance on the one hand, and correct the inertia on the other hand, and especially adjust very precisely the frequency of the oscillator. Balance balancing is an important operation, for which we seek a high balancing accuracy, of the order of one microgram x cm.

Avantageusement, chaque insert 7 est profilé d'une façon particulière, de façon à permettre, séparément ou à la fois :

un équilibrage facilité par l'existence d'au moins une surface plane, qui est constituée, soit par une surface plane dite parallèle, qui est parallèle au plan de balancier 4, soit par une surface plane de bout qui est perpendiculaire au plan de balancier 4 et à une radiale issue de l'axe de balancier 3. Un même insert 7 peut comporter à la fois une ou plusieurs surfaces parallèles, et une ou plusieurs surfaces de bout ;
une traînée aérodynamique réduite, l'insert 7 comportant alors, dans toute section perpendiculaire au plan 4 de balancier et à un plan passant par l'axe de balancier 3, un profil aérodynamique rayonné ou/et pentu pour réduire son frottement dans l'air. Afin de limiter la traînée aérodynamique, chaque insert 7 est de préférence en retrait d'un cylindre circonscrit à la serge 5, dans toute position relative des parties qui constituent, le cas échéant, cet insert 7, qui peut avantageusement comporter des éléments rapportés, tels des vis réglantes ou similaires.

Advantageously, each insert 7 is profiled in a particular way, so as to allow, separately or at the same time:

balancing facilitated by the existence of at least one plane surface, which is constituted either by a so-called parallel flat surface, which is parallel to the balance plane 4, or by a flat end surface which is perpendicular to the balance plane 4 and a radial end of the balance shaft 3. The same insert 7 may comprise both one or more parallel surfaces, and one or more end surfaces;
a reduced aerodynamic drag, the insert 7 then comprising, in any section perpendicular to the balance plane 4 and to a plane passing through the balance shaft 3, a radiated aerodynamic profile and / or sloping to reduce its friction in the air . In order to limit the aerodynamic drag, each insert 7 is preferably set back from a cylinder circumscribed in the serge 5, in any relative position of the parts which constitute, if necessary, this insert 7, which can advantageously include inserts, such as adjusting screws or the like.

Il est alors aisé de réaliser l'équilibrage par fraisage ou gravure ou autre sur l'une de ces surfaces, ou encore par apport de matière, notamment par brasage, soudage ou plasma si la surface visible de l'insert 7 est métallique.It is then easy to achieve balancing by milling or etching or other on one of these surfaces, or by adding material, especially by soldering, welding or plasma if the visible surface of the insert 7 is metallic.

Dans une exécution préférée, la surface de jonction 6 est constituée d'au moins un bras 20. Grâce à l'emploi d'une technologie silicium, un tel bras peut adopter tout profil, notamment courbe, ou autre. Il peut aussi comporter des allègements, traversants ou non, par exemple sous forme de poches triangulaires, qui assurent la rigidité tout en autorisant une perte de poids conséquente. La figure 5 représente une version à nombre pair de bras diamétralement opposés deux à deux.In a preferred embodiment, the joining surface 6 consists of at least one arm 20. Thanks to the use of a silicon technology, such an arm can adopt any profile, including a curve, or other. It may also include lightenings, through or not, for example in the form of triangular pockets, which provide rigidity while allowing a significant weight loss. The figure 5 represents an even number version of arms diametrically opposed two by two.

La figure 7 montre un exemple de réalisation avec un bras 20 comportant une structure ajourée, de façon mixte, avec, séparées par des nervures 30, des poches 29 traversantes sur toute l'épaisseur de la surface de jonction 6, notamment du bras 20, ou/et des poches 31 borgnes, non traversantes, sur une partie seulement de l'épaisseur de la surface de jonction 6, notamment du bras 20, par exemple un tiers, chacune séparée d'une autre poche borgne similaire située sur l'autre face du bras 20 par une toile d'épaisseur comparable. La bonne triangulation effectuée permet une économie de masse sensible, un calcul classique par éléments finis permet de déterminer les longerons 30 qui sont essentiels à la tenue mécanique et à la résistance au vrillage. Bien évidemment, la partie annulaire de la serge 5 peut également être ajourée de façon similaire. Il en est de même s'il est préféré une surface de jonction 6 continue telle qu'un disque ou similaire.The figure 7 shows an exemplary embodiment with an arm 20 having a perforated structure, in a mixed manner, separated by ribs 30, pockets 29 through the entire thickness of the junction surface 6, in particular the arm 20, and / or blind pockets 31, not through, on only part of the thickness of the junction surface 6, in particular the arm 20, for example a third, each separated from another similar blind pocket located on the other side of the arm 20 by a canvas of comparable thickness. The good triangulation carried out allows a sensible economy of mass, a conventional finite element calculation makes it possible to determine the longitudinal members 30 which are essential for the mechanical strength and the resistance to twisting. Of course, the annular portion of the serge 5 can also be perforated similarly. It is the same if it is preferred a continuous junction surface 6 such as a disk or the like.

A des fins d'allégement supplémentaire, la serge 5 peut comporter une ou plusieurs découpes 23, périphériques, ou bien sur la partie intérieure de la serge 5.For purposes of further relief, the serge 5 may comprise one or more cutouts 23, peripheral, or on the inner part of the serge 5.

La première configuration radiale, avec insertion et réglage radial de l'insert 7 par rapport à l'axe de balancier 3, est encore illustrée par une sixième variante, représentée sur les figures 9 à 11, où l'insert 7 est constitué par une vis réglante 23 visible sur la figure 11. Cette vis réglante 23 coopère avec des tronçons de pistes taraudées 21 et 21 A, situés face à face l'un de l'autre, sensiblement au niveau du plan médian 4A du balancier 1. Ces tronçons de pistes taraudées 21 et 21A sont obtenus, dans un balancier 1 réalisé de préférence au silicium, par la création d'une dépouille, de forme approchant celle d'une gorge à profil sensiblement circulaire, lors de l'exécution de deux dentures droites 22 et 22A se faisant face. Le procédé « DRIE » permet en effet d'obtenir, ou bien des dépouilles pentées, ou bien des dépouilles sous cette forme, qui est ici préférée, car elle permet, conjuguée à la confection de moyens de maintien élastique sous la forme d'au moins une lèvre élastique 13, de maintenir par pincement la vis réglante 23, dont le filetage 25 coopère, de façon classique, avec les éléments de denture à profil évolutif 28, respectivement 28A, issus de la confection de la dépouille circulaire, selon une direction d'avance perpendiculaire au plan 4A, qui reproduisent les éléments de denture droite 21, respectivement 21A. En somme, ces éléments de denture 28 et 28A reproduisent correctement un taraudage tronqué. Le choix d'une vis réglante 23 en or ou similaire, pourvue d'une fente de réglage 24 ou analogue, permet un réglage précis. Le serrage de cette vis réglante 23 dans son logement 8 est réalisé par le dimensionnement adapté de la lèvre élastique 13, ou des lèvres s'il y en a plusieurs, par exemple de part et d'autre du logement 8.The first radial configuration, with insertion and radial adjustment of the insert 7 relative to the balance shaft 3, is further illustrated by a sixth variant, shown in FIGS. Figures 9 to 11 , where the insert 7 is constituted by a regulating screw 23 visible on the figure 11 . This adjusting screw 23 cooperates with sections of threaded tracks 21 and 21 A, located opposite each other, substantially at the median plane 4A of the balance 1. These sections of tapped tracks 21 and 21A are obtained, in a balance 1 preferably made of silicon, by the creation of a draft, of a shape approaching that of a substantially circular profile groove, when performing two straight teeth 22 and 22A facing each other. The "DRIE" method makes it possible to obtain either sloped bodies or remains in this form, which is preferred here, because it allows, combined with the making of elastic holding means in the form of less a resilient lip 13, to hold by pinching the adjusting screw 23, the threading 25 cooperates, in a conventional manner, with the teeth of progressive profile 28, respectively 28A, from the making of the circular draft, in one direction in advance perpendicular to the plane 4A, which reproduce the elements of right toothing 21, respectively 21A. In sum, these toothing elements 28 and 28A correctly reproduce a truncated tapping. The choice of a regulating screw 23 in gold or the like, provided with an adjusting slot 24 or the like, allows precise adjustment. The tightening of this adjusting screw 23 in its housing 8 is achieved by the adapted dimensioning of the elastic lip 13, or of the lips if there are several, for example on either side of the housing 8.

Il est, encore, possible d'améliorer cette variante, par un revêtement de surface constituant une couche déformable permettant une déformation plastique, de faible module élastique, inférieur à celui du matériau de base, notamment le silicium ou ses composés. De façon préférée, en combinaison avec du silicium ou un de ses composés, le module d'Young de ce revêtement de surface est choisi inférieur à 8 GPa, et de préférence inférieur à 4 GPa. Cette couche déformable peut notamment être constituée d'une couche polymérique déposée en phase gazeuse.It is also possible to improve this variant by a surface coating constituting a deformable layer for plastic deformation, low elastic modulus, lower than that of the base material, including silicon or its compounds. Preferably, in combination with silicon or one of its compounds, the Young's modulus of this surface coating is chosen to be less than 8 GPa, and preferably less than 4 GPa. This deformable layer may especially consist of a polymeric layer deposited in the gas phase.

Ce revêtement de surface doit être choisi pour sa bonne affinité avec le matériau de base, notamment le silicium et les composés de silicium, et peut encore être utilisé pour constituer directement un logement 8 pour un insert 7 ou pour une vis réglante 23.This surface coating must be chosen for its good affinity with the base material, in particular silicon and silicon compounds, and can be used to directly form a housing 8 for an insert 7 or for a control screw 23.

L'invention concerne encore un balancier-spiral incorporant au moins un tel balancier équipé 100, selon l'un quelconque des modes de réalisation et l'une quelconque des variantes présentées ci-dessus.The invention also relates to a sprung balance incorporating at least one such equipped balance 100, according to any one of the embodiments and any of the variants presented above.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie incorporant au moins un tel balancier-spiral, ou au moins un tel balancier équipé 100.The invention also relates to a timepiece incorporating at least one such sprung balance, or at least one such equipped balance 100.

L'emploi du silicium permet un dimensionnement en diamètre sensiblement supérieur à ce que l'on aurait, à inertie semblable, avec un balancier de facture traditionnelle. La bonne élasticité du silicium est particulièrement avantageuse pour la réalisation des moyens de maintien élastique 10 de l'invention.The use of silicon allows dimensioning in diameter substantially greater than one would, at similar inertia, with a balance of bill Traditional. The good elasticity of the silicon is particularly advantageous for the realization of the elastic holding means 10 of the invention.

Le choix du silicium, en particulier, autorise la réalisation, dans la serge, de moyens de maintien élastique 10, notamment sous forme de lèvre élastique 13 ou 14. De la même façon, des moyens d'arrêt sous forme de cliquets peuvent être combinés à de telles lames ou à des ressorts réalisés dans la serge en silicium.The choice of silicon, in particular, authorizes the production, in the serge, of elastic holding means 10, in particular in the form of an elastic lip 13 or 14. In the same way, stop means in the form of ratchets can be combined to such blades or springs made in the silicon serge.

Ce choix du silicium ou d'alliages obtenus par le procédé « LIGA », ou, de façon générale issus de la technologie des MEMS, permet, par l'excellente résolution lors du façonnage, d'assurer une géométrie très précise de la serge 5, et ainsi d'éviter tous les jeux générateurs de vibrations et préjudiciables au bon fonctionnement de l'oscillateur.This choice of silicon or alloys obtained by the "LIGA" process, or generally derived from MEMS technology, makes it possible, by the excellent resolution during shaping, to ensure a very precise geometry of the serge. , and thus to avoid all games generating vibrations and detrimental to the proper functioning of the oscillator.

Le choix du silicium permet de surcroît d'insérer au balancier des gravures, des décors, et d'effectuer une structuration de surface.The choice of silicon allows moreover to insert the pendulum engravings, decorations, and perform a surface structuring.

De façon préférée, chacune des parties de chaque insert 7, ou/et de chaque vis réglante 23, est réalisée en un matériau, qui est un métal lourd, ou du bronze au béryllium, ou de l'or ou du platine ou du tantale ou du molybdène, ou un de leurs oxydes ou de leurs nitrures, ou un de leurs alliages, ou un des complexes développés sur leurs bases.Preferably, each part of each insert 7, or / and each control screw 23, is made of a material, which is a heavy metal, or beryllium bronze, or gold or platinum or tantalum or molybdenum, or one of their oxides or their nitrides, or one of their alloys, or one of the complexes developed on their bases.

Il est possible, grâce à l'invention, d'atteindre un facteur de qualité, qui, mesuré au niveau d'un oscillateur incorporant un spiral silicium et un balancier ou un balancier équipé selon l'invention, est voisin de 500.It is possible, thanks to the invention, to achieve a quality factor, which, measured at an oscillator incorporating a silicon balance spring and a balance or a balance equipped with the invention, is close to 500.

La conjugaison entre d'une part ce facteur de qualité élevé, et d'autre part les possibilités de réglage et d'ajustement offertes par les inserts, qui, outre leurs fonctions de réglage propre, remplissent une fonction nouvelle, qui est de servir de plate-forme d'usinage pour rajouter ou enlever de la matière dans les opérations d'ajustement d'équilibrage et de réglage de fréquence, permet l'élimination de la raquetterie.On the one hand, this high quality factor comes into being, and on the other hand, the adjustment and adjustment possibilities offered by the inserts, which, in addition to their own adjustment functions, fulfill a new function, which is to serve as machining platform for adding or removing material in the balancing and frequency adjustment adjustment operations, allows the elimination of the racking.

La conception du balancier autorise un ajustement très précis de la fréquence d'oscillation du balancier-spiral dans lequel il est intégré. Le réglage et l'ajustement du balancier sont très précis, et permettent au balancier d'être utilisé dans un oscillateur à haute fréquence, 10 Hz ou davantage.The design of the balance allows a very precise adjustment of the oscillation frequency of the sprung balance in which it is integrated. The adjustment and adjustment of the balance are very precise, and allow the balance to be used in a high frequency oscillator, 10 Hz or more.

Les buts que se proposait d'atteindre l'invention sont ainsi parfaitement atteints.The aims which the invention intended to attain are thus perfectly attained.

passage d'un outil pour effectuer un réglage angulaire en pivotement. Mais il peut aussi provenir du montage d'un composant rapporté, de densité supérieure à celle de l'insert 7, dans une telle échancrure 15 ou dans un logement adapté.passage of a tool for angular adjustment in pivoting. But it can also come from the mounting of a reported component, of higher density than that of the insert 7, in such an indentation 15 or in a suitable housing.

De façon avantageuse, tel que visible sur la troisième variante de la figure 3, on agence les moyens de maintien élastique 10 pour commander, sous l'effet d'un effort tendant à les éloigner de la deuxième position de maintien, un pivotement de l'insert 7 dans le logement 8 par rapport à un tel axe de pivotement 17. Cet insert 7 est de préférence du type à balourd, analogue à celui de la deuxième variante de la figure 2, mais il possède des moyens de guidage complémentaire 9A réalisés sous la forme d'une denture 18, qui coopère avec les moyens de guidage 9, notamment constitués par un alésage cylindrique, du logement 8. Dans cette troisième variante, les premiers moyens de maintien élastique 13, respectivement les seconds moyens de maintien élastique 14, avec lesquels ils constituent les moyens de maintien élastique 10, font avantageusement fonction de cliquet de retenue quand les seconds moyens de maintien élastique 14, respectivement les premiers moyens de maintien élastique 13, entraînent l'insert 7 en pivotement. Là aussi, les premiers moyens de maintien élastique 13 et les seconds moyens de maintien élastique 14 sont avantageusement constitués de lèvres élastiques, dont les directions sont sécantes l'une à l'autre, et dont les extrémités 13A, 14A, coopèrent avec la denture 18 que porte l'insert 7 à sa périphérie. Cette troisième variante permet de réaliser un réglage par ajustage par double cliquet dans les deux sens de pivotement autour de l'axe de pivotement 17 de l'insert 7.Advantageously, as visible on the third variant of the figure 3 , the elastic holding means 10 are arranged to control, under the effect of a force tending to move them away from the second holding position, a pivoting of the insert 7 in the housing 8 with respect to such a pivot axis 17. This insert 7 is preferably of the unbalance type, similar to that of the second variant of the figure 2 , but it has complementary guide means 9A made in the form of a toothing 18, which cooperates with the guide means 9, in particular constituted by a cylindrical bore, of the housing 8. In this third variant, the first holding means elastic member 13, respectively the second elastic holding means 14, with which they constitute the elastic holding means 10, advantageously act as a retaining pawl when the second elastic holding means 14, respectively the first elastic holding means 13, cause the elastic retaining means 10, insert 7 in pivoting. Again, the first elastic holding means 13 and the second elastic holding means 14 are advantageously constituted by elastic lips, whose directions are intersecting to one another, and whose ends 13A, 14A, cooperate with the teeth 18 that the insert 7 carries at its periphery. This third variant makes it possible to carry out adjustment by means of a double ratchet adjustment in both pivoting directions about the pivot axis 17 of the insert 7.

Dans une cinquième variante représentée sur les figures 5 et 8, on réalise l'insert 7 enserré entre au moins deux flasques 7A et 7B, qui sont agencés pour prendre appui de part et d'autre de la serge 5, et pour être assemblés l'un à l'autre par des moyens d'assemblage permanent, par exemple chassés, clipés, collés ou similaire, à la façon d'un rivet, ou d'un boulon, ou similaire, de façon à ce que le sous-ensemble réalisé par l'assemblage de ces deux flasques 7A et 7B ait au plus un degré de liberté en pivotement ou en translation par rapport à la serge 5. Cette réalisation empêche l'insert 7 de se désolidariser de la serge 5 du balancier 1. Il est, encore, envisageable de réaliser l'insert 7 en au moins deux parties complémentaires à la façon de ces flasques 7A et 7B.In a fifth variant shown on the Figures 5 and 8 the insert 7 is sandwiched between at least two flanges 7A and 7B, which are arranged to bear on either side of the serge 5, and to be assembled to one another by means of permanent assembly, for example driven, clipped, glued or the like, in the manner of a rivet, or a bolt, or the like, so that the subassembly made by the assembly of these two flanges 7A and 7B has at most one degree of freedom in pivoting or in translation relative to the serge 5. This embodiment prevents the insert 7 from disengaging the serge 5 of the balance 1. It is still possible to make the insert 7 in at least two complementary parts in the manner of these flanges 7A and 7B.

balancing facilitated by the existence of at least one plane surface, which is constituted either by a so-called parallel flat surface, which is parallel to the balance plane 4, or by a flat end surface which is perpendicular to the balance plane 4 and a radial end of the balance shaft 3. The same insert 7 may comprise both one or more parallel surfaces, and one or more end surfaces;
a reduced aerodynamic drag, the insert 7 then comprising, in any section perpendicular to the balance plane 4 and to a plane passing through the balance shaft 3, a radiated aerodynamic profile and / or sloping to reduce its friction in the air . In order to limit the aerodynamic drag, each insert 7 is preferably set back from a cylinder circumscribed in the serge 5, in any relative position of the parts which constitute, if necessary, this insert 7, which may advantageously comprise inserts, such as adjusting screws or the like.

La figure 7 montre un exemple de réalisation avec un bras 20 comportant une structure ajourée, de façon mixte, avec, séparées par des nervures 30, des poches 29 traversantes sur toute l'épaisseur de la surface de jonction 6, notamment du bras 20, ou/et des poches 31 borgnes, non traversantes, sur une partie seulement de l'épaisseur de la surface de jonction 6, notamment du bras 20, par exemple un tiers, chacune séparée d'une autre poche borgne similaire située sur l'autre face du bras 20 par une toile d'épaisseur comparable. La bonne triangulation effectuée permet une économie de masse sensible, un calcul classique par éléments finis permet de déterminer les longerons 30 qui sont essentiels à la tenue mécanique et à la résistance au vrillage. Bien évidemment, la partie annulaire de la serge 5 peut également être ajourée de façon similaire. Il en est de même s'il est préféré une surface de jonction 6 continue telle qu'un disque ou similaire.The figure 7 shows an exemplary embodiment with an arm 20 having a perforated structure, in a mixed manner, separated by ribs 30, pockets 29 through the entire thickness of the junction surface 6, in particular the arm 20, and / or blind pockets 31, not through, on only part of the thickness of the junction surface 6, in particular the arm 20, for example a third, each separate another similar blind pocket located on the other side of the arm 20 by a canvas of comparable thickness. The good triangulation carried out allows a sensible economy of mass, a conventional finite element calculation makes it possible to determine the longitudinal members 30 which are essential for the mechanical strength and the resistance to twisting. Of course, the annular portion of the serge 5 can also be perforated similarly. It is the same if it is preferred a continuous junction surface 6 such as a disk or the like.

La première configuration radiale de l'invention, avec insertion et réglage radial de l'insert 7 par rapport à l'axe de balancier 3, est encore illustrée par une sixième variante, représentée sur les figures 9 à 11, où l'insert 7 est constitué par une vis réglante 23 visible sur la figure 11. Cette vis réglante 23 coopère avec des tronçons de pistes taraudées 21 et 21 A, situés face à face l'un de l'autre, sensiblement au niveau du plan médian 4A du balancier 1. Ces tronçons de pistes taraudées 21 et 21A sont obtenus, dans un balancier 1 réalisé de préférence au silicium, par la création d'une dépouille, de forme approchant celle d'une gorge à profil sensiblement circulaire, lors de l'exécution de deux dentures droites 22 et 22A se faisant face. Le procédé « DRIE » permet en effet d'obtenir, ou bien des dépouilles pentées, ou bien des dépouilles sous cette forme, qui est ici préférée, car elle permet, conjuguée à la confection de moyens de maintien élastique sous la forme d'au moins une lèvre élastique 13, de maintenir par pincement la vis réglante 23, dont le filetage 25 coopère, de façon classique, avec les éléments de denture à profil évolutif 28, respectivement 28A, issus de la confection de la dépouille circulaire, selon une direction d'avance perpendiculaire au plan 4A, qui reproduisent les éléments de denture droite 21, respectivement 21A. En somme, ces éléments de denture 28 et 28A reproduisent correctement un taraudage tronqué. Le choix d'une vis réglante 23 en or ou similaire, pourvue d'une fente de réglage 24 ou analogue, permet un réglage précis. Le serrage de cette vis réglante 23 dans son logement 8 est réalisé par le dimensionnement adapté de la lèvre élastique 13, ou des lèvres s'il y en a plusieurs, par exemple de part et d'autre du logement 8.The first radial configuration of the invention, with insertion and radial adjustment of the insert 7 relative to the balance shaft 3, is further illustrated by a sixth variant, shown in FIGS. Figures 9 to 11 , where the insert 7 is constituted by a regulating screw 23 visible on the figure 11 . This adjusting screw 23 cooperates with sections of threaded tracks 21 and 21 A, located opposite each other, substantially at the median plane 4A of the balance 1. These sections of tapped tracks 21 and 21A are obtained, in a balance 1 preferably made of silicon, by the creation of a draft, of shape approaching that of a substantially circular profile groove, during the execution of two straight teeth 22 and 22A facing each other. The "DRIE" method makes it possible to obtain either sloped bodies or remains in this form, which is preferred here, because it allows, combined with the making of elastic holding means in the form of less a resilient lip 13, to hold by pinching the adjusting screw 23, the threading 25 cooperates, in a conventional manner, with the teeth of progressive profile 28, respectively 28A, from the making of the circular draft, in one direction in advance perpendicular to the plane 4A, which reproduce the elements of right toothing 21, respectively 21A. In sum, these toothing elements 28 and 28A reproduce correctly a tapping truncated. The choice of a regulating screw 23 in gold or the like, provided with an adjusting slot 24 or the like, allows precise adjustment. The tightening of this adjusting screw 23 in its housing 8 is achieved by the adapted dimensioning of the elastic lip 13, or of the lips if there are several, for example on either side of the housing 8.

L'invention concerne encore un balancier-spiral incorporant au moins un tel balancier 1, ou au moins un tel balancier équipé 100, selon l'un quelconque des modes de réalisation et l'une quelconque des variantes présentées ci-dessus.The invention also relates to a sprung balance incorporating at least one such rocker 1, or at least one such equipped balance 100, according to any one of the embodiments and any of the variants presented above.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie incorporant au moins un tel balancier-spiral, ou au moins un tel balancier 1 ou au moins un tel balancier équipé 100.The invention also relates to a timepiece incorporating at least one such sprung balance, or at least one such balance 1 or at least one such equipped balance 100.

L'emploi du silicium permet un dimensionnement en diamètre sensiblement supérieur à ce que l'on aurait, à inertie semblable, avec un balancier de facture traditionnelle. La bonne élasticité du silicium est particulièrement avantageuse pour la réalisation des moyens de maintien élastique 10 de l'invention.The use of silicon allows dimensioning in diameter substantially greater than one would, at similar inertia, with a balance of traditional invoice. The good elasticity of the silicon is particularly advantageous for the realization of the elastic holding means 10 of the invention.

Il est possible, grâce à l'invention, d'atteindre un facteur de qualité mesuré au niveau d'un oscillateur incorporant un spiral silicium et un balancier ou un balancier équipé selon l'invention, est voisin de 500.It is possible, thanks to the invention, to achieve a quality factor measured at an oscillator incorporating a silicon balance spring and a balance or a balance equipped with the invention, is close to 500.

La conception du balancier autorise un ajustement très précis de la fréquence d'oscillation du balancier-spiral dans lequel il est intégré. Le réglage et l'ajustement du balancier sont très précis, et permettent au balancier d'être utilisé dans un oscillateur à haute fréquence, 10 Hz ou davantage.The design of the balance allows a very precise adjustment of the oscillation frequency of the sprung balance in which it is integrated. Adjustment and adjustment of the balance are very precise, and allow the pendulum to be used in a high frequency oscillator, 10 Hz or more.

Claims

Balance set (100) for a timepiece, with inertia adjustment for adjusting the inertia and/or balancing and/or oscillation frequency of the balance, comprising, on the one hand, a balance (1) including a hub (2) arranged to cooperate with a staff pivoting about a balance axis (3) perpendicular to a balance plane (4), and a peripheral, continuous or discontinuous felloe (5) connected to said hub (2) by at least one joining surface (6), said balance set (100) comprising, on the other hand, at least one insert (7), said balance (1) comprising, at the periphery of said felloe (5), at least one recess (8) for receiving said at least one insert (7), said insert (7) comprising a complementary guide means (9A) whose profile is complementary to a guide means (9) comprised in said recess (8), said balance (1) comprising elastic holding means (10) arranged, in a first, insertion position where said elastic holding means (10) is stressed, to allow the insertion of said insert (7) into said recess (8) and, in a second, holding position in which said elastic holding means (10) is released, to prevent the removal of said insert (7) from said recess (8), said insert (7) being insertable into a said recess (8) by stressing said elastic holding means (10) into said first, insertion position, said elastic holding means (10) being releasable into said second, holding position after the complete insertion of each said insert (7) into its said recess (8) in order to hold said insert (7) inside said recess (8), characterized in that said elastic holding means (10) is arranged to hold said insert (7) in said recess (8) in an angular pivoting position relative to an axis of pivoting (17) of said insert (7) in said recess (8), and in that said elastic holding means (10) includes at least a first elastic holding means (13) and a second elastic holding means (14), formed by elastic lips and extending on both sides of said insert (7) to exert torques in opposite directions on said insert (7), said first elastic holding means (13), respectively said second elastic holding means (14), acting as a retaining click for the pivoting of said insert (7), and characterized in that said elastic holding means (10) is arranged to hold said insert (7) in said recess (8) in an angular pivoting position relative to an axis of pivoting (17) of said insert (7) in said recess (8), and in that said complementary guide means (9A) of said insert (7) is made in the form of a toothing (18) at the periphery of said insert (7), which toothing (18) cooperates with the ends (13A; 14A) of elastic lips forming said first elastic holding means (13) and said second elastic holding means (14), and whose directions are secant to one another.
Balance set (100) according to claim 1, characterized in that said felloe (5) of said balance (1) includes said elastic holding means (10), and in that said fellow (5) is made in one piece with said joining surface (6) and said hub (2) and in made of a micromachinable material, or silicon, or quartz or one of their compounds.
Balance set (100) according to claim 1 or 2, characterized in that said insert (7) is arranged to have, after insertion into said balance (1), at least one visible surface made of a material capable of being micro-machined or of undergoing laser material removal.
Balance set (100) according to any of claims 1 to 3, characterized in that said first elastic holding means (13), respectively said second elastic holding means (14), acts as a retaining click when said second elastic holding means (14), respectively said first elastic holding means (13) pivots said insert (7), so as to perform a double ratchet setting adjustment in both pivoting directions about an axis of pivoting (17) of said insert (7).
Balance set (100) according to any of claims 1 to 4, characterized in that said elastic holding means (10) is arranged, under the effect of a stress tending to move said elastic means away from said second, holding position, to pivot said insert (7) inside said recess (8) relative to an axis of pivoting (17) of said insert (7) in said recess (8).
Balance set (100) according to any of claims 1 to 5, characterized in that said felloe (5) of said balance (1) includes said elastic holding means (10) which is arranged to hold said insert (7) inside said recess (8) in a radial direction relative to said balance axis (3) for radial adjustment of said insert (7).
Sprung balance incorporating at least one balance set (100) according to any of claims 1 to 6.
Timepiece incorporating at least one sprung balance according to claim 7, or at least one balance set (100) according to any of claims 1 to 6.