EP2570867B1

EP2570867B1 - Oscillateurs synchronisés par un échappement à intermittence

Info

Publication number: EP2570867B1
Application number: EP12180495.9A
Authority: EP
Inventors: Davide Sarchi; Nakis Karapatis; Thierry Hessler; Jean-Luc Helfer
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2032-08-15
Also published as: CN102998959B; JP2013064739A; EP2570867A1; EP2570866A1; CN102998959A; US9128464B2; HK1183526A1; US20130070569A1; RU2604292C2; JP5478687B2; RU2012139635A

Description

Domaine de l'invention

L'invention se rapporte à une pièce d'horlogerie comportant des oscillateurs synchronisés par un échappement à intermittence.

Arrière plan de l'invention

Généralement, l'organe réglant d'une montre est constitué par un résonateur harmonique amorti presque isochrone, entretenu par un système d'échappement qui transfert l'énergie au résonateur à chaque alternance (échappement à ancre) ou à chaque période (échappement à détente) d'oscillation.
Plusieurs problèmes concernent l'entretien de l'organe réglant également appelé résonateur. Ainsi, le transfert d'énergie au résonateur perturbe sa fréquence (et donc la marche de la montre) dans tous le cas où le transfert n'est pas symétrique par rapport au point de repos du résonateur. De plus, l'énergie dépensée par l'échappement par alternance (ou par période) et la fréquence du résonateur déterminent la réserve de marche de la montre, qui est donc limitée.
En outre, l'amplitude de l'oscillateur étant limitée par des raisons géométriques, pour augmenter l'énergie de l'oscillateur (et donc sa stabilité faces aux perturbations externes) on doit augmenter sa constante élastique ce qui peut impliquer l'impossibilité de démarrer des oscillateurs à haute fréquence.
Enfin, le rendement moyen de l'échappement et la fluctuation de rendement sont influencées, entre autres, par l'accélération des composants de l'échappement. Ainsi, plus le rattrapage du résonateur est rapide, plus le rendement est élevé et constant dans le temps. Dès lors, pour des résonateurs de très hautes fréquences, il est obligatoire d'augmenter les pertes (et diminuer la réserve de marche) et/ou d'augmenter les fluctuations de rendement.
Le document US 1,232,285 décrit une pièce d'horlogerie comportant un échappement unique commandé par deux résonateurs identiques en opposition de phase.
Le document CH 156 801 décrit une pièce d'horlogerie comportant deux résonateurs identiques commandés chacun par un système d'échappement à ancre suisse. Chaque roue d'échappement est reliée à un mécanisme différentiel pour offrir un affichage de l'heure moyenné des deux résonateurs.
Le document EP 2 221 676 décrit une pièce d'horlogerie comportant un système chronographe indépendant du système de l'affichage de l'heure mais relié par le même barillet.

Résumé de l'invention

Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant une pièce d'horlogerie dont la fréquence (amélioration de la résolution d'affichage) et l'énergie mécanique (amélioration de la stabilité et de la précision) sont augmentées tout en améliorant le rendement de l'entretien et de la réserve de marche.
A cet effet, selon un premier mode de réalisation, l'invention se rapporte à une pièce d'horlogerie comportant un premier résonateur oscillant à une première fréquence et relié par un train d'engrenages principal à une source d'énergie principale via un échappement principal, un deuxième résonateur oscillant à une deuxième fréquence qui est un produit de la première fréquence selon un facteur qui est un nombre entier supérieur à 1 caractérisé en ce que le deuxième résonateur coopère également avec l'échappement principal afin de libérer l'échappement principal pour l'entretien du premier résonateur uniquement à chaque oscillation dudit deuxième résonateur.
Selon un deuxième mode de réalisation, l'invention se rapporte à une pièce d'horlogerie comportant un premier résonateur oscillant à une première fréquence et relié par un train d'engrenages principal à une source d'énergie principale via un échappement principal, un deuxième résonateur oscillant à une deuxième fréquence qui est un produit de la première fréquence selon un facteur qui est un nombre rationnel le deuxième résonateur coopérant également avec l'échappement principal afin de libérer l'échappement principal pour l'entretien du premier résonateur uniquement à chaque oscillation dudit deuxième résonateur, l'échappement principal étant du type à détente, la première roue d'échappement coopérant avec une première détente commandée par le premier résonateur et la deuxième roue d'échappement coopérant avec une deuxième détente commandée par le deuxième résonateur, les première et deuxième roues d'échappement étant solidaires par engrènement.
On comprend que l'invention permet de réduire la fréquence de l'entretien d'un résonateur en dessous de sa fréquence. Elle permet également de garantir l'auto-démarrage d'un mouvement à haute fréquence tout en préservant sa réserve de marche par, notamment, une amélioration du rendement des fonctions d'échappement. Enfin, l'invention permet de réduire sensiblement les défauts de marche générés par les perturbations externes à la montre.
Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention :

selon le premier mode de réalisation, l'échappement principal est du type à détente et comporte une roue d'échappement unique coopérant avec une première détente commandée par le premier résonateur et une deuxième détente commandée par le deuxième résonateur ;
selon le deuxième mode de réalisation, l'échappement principal est du type à détente, la première roue d'échappement coopère avec une première détente commandée par le premier résonateur et la deuxième roue d'échappement coopère avec une deuxième détente commandée par le deuxième résonateur ;
selon une variante des modes de réalisation, le deuxième résonateur est également relié à un train d'engrenages secondaire à une source d'énergie secondaire via un deuxième échappement ;
le deuxième échappement est du type à ancre suisse ;
la variante comporte un dispositif d'affichage de l'heure comprenant une source d'énergie d'affichage reliée à un train d'engrenages pour l'affichage solidaire d'un mécanisme de distribution formé par une détente et commandé par le résonateur principal ou un dispositif d'affichage de l'heure relié au train d'engrenages principal ;
selon une alternative particulière de la variante, la pièce d'horlogerie comporte des moyens sélectifs de blocage de l'échappement principal afin de mesurer un temps à partir du premier résonateur par libération desdites moyens sélectifs de blocage ;
l'alternative particulière comporte un dispositif d'affichage dudit temps mesuré comprenant une source d'énergie d'affichage reliée à un train d'engrenages pour l'affichage solidaire d'un mécanisme de distribution commandé par le résonateur principal et un dispositif d'affichage de l'heure relié au train d'engrenages secondaire.

Description sommaire des dessins

D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une représentation schématique des éléments d'une pièce d'horlogerie selon l'invention ;
la figure 2 est une représentation schématique de l'échappement principal selon un premier mode de réalisation ;
la figure 3 est une représentation schématique de l'échappement principal selon un deuxième mode de réalisation ;
la figure 4 est une représentation partielle et agrandie de la figure 3 ;
la figure 5 est un graphique montrant la synchronisation des résonateurs selon l'invention ;
les figures 6 et 7 sont des graphiques montrant la faible dépendance de chocs d'une pièce d'horlogerie selon l'invention suite à la synchronisation de ses résonateurs vis-à-vis respectivement de leur amplitude et de leur variation de marche.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

Comme expliqué ci-dessus, l'invention vise à intégrer, dans une montre-bracelet mécanique, un résonateur à haute fréquence (par ex. 10 Hz ou 50 Hz ou plus) dont l'entretien est synchronisé par un résonateur à basse fréquence (par ex. 1 Hz ou 2 Hz) afin de l'entretenir sur une période supérieure à sa fréquence.
Dans un exemple de réalisation illustré à la figure 1, la pièce d'horlogerie 1 comporte ainsi un premier résonateur R₁ oscillant à une première fréquence f ₁ et relié par un train d'engrenages principal T₂ à une source d'énergie principale B₂ via un échappement principal D₂. Avantageusement, la pièce d'horlogerie 1 comporte en outre un deuxième résonateur R₂ oscillant à une deuxième fréquence f ₂ moins élevée que la première fréquence et coopère avec le même échappement principal D₂ afin de synchroniser l'entretien du premier résonateur R₁ à ladite deuxième fréquence f ₂.
Préférentiellement selon l'invention, la deuxième fréquence f ₂ est une fraction de la première fréquence (f ₂ = f ₁/N ou f ₂ = f ₁/2N où N est un entier supérieur à 1). On comprend donc que l'entretien du résonateur principal R₁ est effectué uniquement avec la période du résonateur secondaire.
Toutefois, le facteur peut également être un nombre rationnel N' si le rapport d'engrenage R_i est différent entre chaque oscillateur. En effet, dans cette variante, les fréquences au niveau de la roue qui solidarise les deux échappements doivent bien être reliées par un multiple entier, par contre l'engrenage peut subdiviser la fréquence des oscillateurs de manière arbitraire et indépendante. Les fréquences des oscillateurs peuvent dès lors ne pas être reliées par un nombre entier, mais par un nombre rationnel (f ₂ = f ₁/N' où N' est égale à N*R₁/R₂ où N est un entier supérieur à 1).
Une telle configuration permet de manière avantageuse de réaliser un mouvement de base (ou un mouvement chrono) à grande résolution (par exemple 1/20 s ou 1/100 s). Elle permet également d'augmenter la précision et la résistance aux chocs du résonateur principal et d'augmenter la réserve de marche tout en garantissant l'auto-démarrage d'un mouvement même à très haute fréquence comme par exemple à 50 Hz. Enfin, une telle configuration permet l'entretien de résonateurs à faible amplitude et la suppression partielle ou totale du rouage d'affichage et/ou d'entretien.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, l'échappement principal D₂ est du type à détente et comporte une roue d'échappement 3 unique coopérant avec une première détente 5 commandée par le premier résonateur R₁ et une deuxième détente 7 commandée par le deuxième résonateur R₂.
A titre d'exemple, on peut considérer que la roue 3 est libre si les deux résonateurs R₁ & R₂ se trouvent autour du point de repos dans l'intervalle angulaire (-20°, +20°). Pour garantir l'entretien du résonateur principal R₁, dans le cas où les deux résonateurs ont une phase considérablement différente, c'est-à-dire qu'ils passent au point de repos à deux instants différents, la détente 7 du résonateur secondaire R₂ peut être construite pour augmenter l'intervalle angulaire pour lequel l'échappement principal D₂ est libéré par le résonateur secondaire R₂. On comprend alors que la détente 7 du résonateur secondaire R₂ comporte, de manière préférée, une libération sur un intervalle angulaire supérieur à l'angle de la détente 5 pour lequel le résonateur principal R₁ libère la roue 3.
De fait, lors de la libération de la détente, puisque la force de freinage agissant sur l'oscillateur est appliquée très proche du centre de rotation de l'oscillateur, le couple perturbateur qui en résulte est très faible, c'est-à-dire que l'angle de libération pour le résonateur secondaire R₂ peut donc être augmenté considérablement sans en affecter la marche.
Si, suite à un choc, le déphasage des résonateurs est trop important et que l'entretien est empêché, on comprend que la courbe d'isochronisme du résonateur principal R₁, croissante ou décroissante, permet de rattraper la phase entre les deux résonateurs après quelques oscillations. En fait, le résonateur principal R₁ perdra de l'amplitude jusqu'à ce que le phasage soit rétabli entre l'oscillation du résonateur secondaire R₂ et une des N oscillations du résonateur principal R₁. On comprend donc que le défaut de marche additionnel sur l'affichage sera inférieur ou égal à une période du résonateur principal R₁ ce qui signifie qu'il sera d'autant plus petit que la fréquence f ₁ est très élevée.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, l'échappement principal D₂ est du type à détente et comporte une première roue d'échappement 11 coopérant avec une première détente 13 commandée par le premier résonateur R₁ et une deuxième roue d'échappement 15 coopérant avec une deuxième détente 17 commandée par le deuxième résonateur R₂, les première et deuxième roues 11, 15 d'échappement étant solidaires par engrènement. On comprend donc qu'on obtient structurellement alors les mêmes avantages que pour le premier mode de réalisation notamment lors de déphasages intrinsèque ou induit par un choc.
Toutefois, par rapport au premier mode de réalisation, on remarque que les résonateurs R₁ & R₂ libèrent par détente deux roues différentes 11 et 15, qui engrènent (en parallèle ou en série) avec le train d'engrenages principal T₂. Une fois libérée, la roue 15 n'est plus bloquée jusqu'à la libération de la roue 11 et donc de l'échappement D₂. Dans ce cas, l'échappement D₂ est libéré à chaque période (ou alternance) du résonateur principal R₁ et l'entretien à chaque oscillation du résonateur secondaire R₂ est garanti indépendamment du déphasage des résonateurs R₁ et R₂.
Dans l'exemple illustré à la figure 4, on peut voir l'engrènement des roues 11, 12, 15, 16 et des détentes 13, 17. La roue d'échappement 15 est libérée par la détente 17 au niveau de la denture supérieure 16 à chaque oscillation du résonateur secondaire R₂ et décrit un petit angle avant d'être bloquée par la denture supérieure 16 à nouveau par la détente 17 du résonateur secondaire R₂. Toutefois, pendant le mouvement de la roue 15, la roue 11 reste bloquée au niveau de la denture supérieure 12 par la détente 13 du résonateur principal R₁.
Au passage du résonateur principal R₁, la roue 11 est libérée par la détente 13 au niveau de la denture supérieure 12 et permet l'entretien du résonateur principal R₁, avant d'être bloquée à nouveau par sa détente 13 au niveau de la denture supérieure 12 et/ou par la roue 15 qui joue alors un rôle comparable à un dispositif d'arrêtage. Bien évidemment, la roue 11 reste bloquée lors du passage du résonateur principal R₁ si le résonateur secondaire R₂ n'a pas libéré préalablement la roue 15.
On comprend donc que les deux modes de réalisation de l'échappement principal D₂ aboutissent sensiblement aux mêmes avantages et utilisent un échappement principal D₂ unique pour les deux résonateurs R₁ et R₂, c'est-à-dire que ces derniers sont entretenus à partir de la même source d'énergie principale B₂ par l'échappement principal D₂.
Selon une variante des deux modes de réalisation ci-dessus, le deuxième résonateur R₂ est également relié à un train d'engrenages secondaire T₃ à une source d'énergie secondaire B₃ via un deuxième échappement D₃. En effet, si un entretien du résonateur secondaire R₂ extérieur à l'échappement principal D₂ s'avère nécessaire, un deuxième échappement D₃, préférablement du type à ancre suisse, entretient le résonateur secondaire R₂. Ainsi, à chaque alternance du résonateur secondaire R₂, ce dernier est alimenté par la source d'énergie secondaire B₃ (ou, alternativement, par la source d'énergie principale B₂ au moyen d'un différentiel) via le train d'engrenage secondaire T₃.
Une alternative particulière de cette variante qui nécessite un entretien du résonateur secondaire R₂ extérieur à l'échappement principal D₂ est présentée à la figure 1. Dans cette alternative, la pièce d'horlogerie 1 comporte des moyens sélectifs de blocage C de l'échappement principal D₂ afin de mesurer un temps à partir du premier résonateur R₁ par libération desdites moyens sélectifs de blocage. On comprend donc que le résonateur principal R₁ devient structurellement un dispositif de chronographe, c'est-à-dire qu'il ne fonctionne que pendant les périodes de mesure et le résonateur secondaire R₂ est le mouvement de base, c'est-à-dire qu'il fonctionne en permanence. Bien évidemment, dans cette alternative, le résonateur secondaire R₂ possède préférablement un très bon isochronisme pour permettre l'affichage correct à partir de la libération desdites moyens sélectifs de blocage C.
Les avantages de l'invention ont été quantifiés à partir de la variante du premier mode de réalisation de l'échappement principal D₂. La constante élastique du résonateur étant k_j et son inertie m_j , sa fréquence d'oscillation est : $f_{j} = \sqrt{k_{j} / m_{j}} / 2 π$
Pour une amplitude stationnaire A_j , l'énergie mécanique du résonateur j est : $E_{j} = \frac{1}{2} k_{j} A_{j}^{2}$
La perte d'énergie du résonateur j à chaque oscillation est : ${Δ E}_{j} = \frac{{πE}_{j}}{2 Q_{j}}$
et dépend du facteur de qualité Q_j du résonateur (qui, pour frottement visqueux, augmente avec la fréquence).
L'échappement doit fournir la même quantité d'énergie. Si le couple appliqué au résonateur est constant sur un angle donnée θ _j , l'énergie d'entretien est : $E_{ech} = C_{ech} θ_{j} = Δ E_{j} = \frac{{πE}_{j}}{2 Q_{j}}$
En augmentant la fréquence du résonateur, le facteur de qualité Q_j augmente ce qui est favorable pour une meilleure chronométrie. Si l'énergie du résonateur est constante, les pertes diminuent et l'énergie d'entretien diminue aussi. Puisque l'angle de transmission de l'énergie ne peut pas être diminué indéfiniment, le couple d'entretien doit être diminué.
Par ailleurs, la condition nécessaire pour le démarrage est que le couple d'entretien dépasse le couple de rappel élastique du résonateur à l'angle de sortie de celui-ci : $C_{ech} > k_{j} θ_{j} / 2$
Cela signifie qu'on ne peut pas diminuer indéfiniment le couple d'entretien en conservant la propriété d'auto-démarrage du résonateur et, en même temps, sans diminuer l'énergie mécanique du résonateur ce qui diminue sa stabilité face aux perturbations externes.
Il faut aussi se rendre compte que l'augmentation de la fréquence et la diminution du couple d'entretien entraîne une vitesse du résonateur plus importante (v = 2 π f A, (6)) au point de repos, c'est-à-dire à l'instant où l'entretien ne donne pas des défauts de marche, tandis que l'accélération des mobiles d'échappement est plus faible. On s'aperçoit alors que le rendement d'échappement chute parce que l'échappement n'arrive pas à rattraper le résonateur. On comprend donc qu'il est nécessaire que les mobiles d'échappement rejoignent la vitesse du résonateur pendant le temps disponible à l'entretien : $C_{ech} / m_{ech} > v / {dt}_{ech} = v^{2} / θ_{j}$
où m_ech est l'inertie équivalente de l'échappement.
Finalement, si on augmente la fréquence et l'énergie du résonateur, la réserve de marche va forcément diminuer, parce que l'échappement doit entretenir le résonateur plus souvent et avec plus d'énergie à chaque passage.
Ainsi, quantitativement, pour un résonateur habituel de fréquence f égale à 10 Hz, avec une inertie m égale à 2 mg.cm², un coefficient élastique k égale à 0,79 µNm.rad^-1 et un facteur de qualité Q égal à 600, l'énergie d'entretien E_ech est sensiblement égale à 25 nJ. Cela correspond donc, selon la relation (4), à un couple d'entretien C_ech égale sensiblement à 28 nNm, pour un angle d'entretien θ _j de 50°. Le système n'auto-démarre pas parce que le terme k. θ _j / 2 est supérieur au couple d'entretien E_ech selon la relation (5).
D'un autre côté, le temps disponible à l'entretien, qui correspond au passage du résonateur du point de repos, se réduit à dt_ech égale à 40° soit, selon la relation (6), un temps de 2,3 ms pour une amplitude A égale à 280°. Pour atteindre une accélération suffisante des mobiles d'échappement avec un couple d'entretien si faible, selon la relation (7), il faut réduire considérablement l'inertie des mobiles d'entretien jusqu'à une inertie équivalente de sensiblement 2.10^-3 mg.cm².
Si un résonateur du même type est entretenu, par un échappement D₂ selon l'invention, à une fréquence f ₂ égale à 1 Hz, la perte d'énergie à compenser à chaque fonction d'entretien est 20 fois plus élevée. A parité d'angle d'entretien θ _j égale à 50°, le couple d'entretien C_ech est 20 fois plus élevé, c'est-à-dire d'environ 0,7 µNm, et le système auto-démarre en accord avec la relation (5).
Pareillement, l'accélération des mobiles d'entretien est augmentée de 20 fois et le rendement peut être optimisé librement selon la seule contrainte géométrique et tribologique et non plus dynamique et de bilan énergétique. Par conséquent, le rendement étant augmenté, la réserve de marche est forcément améliorée.
Pour montrer les avantages de la pièce d'horlogerie selon l'invention, les équations couplées des mouvements ont été résolues numériquement. Il a été considéré un résonateur secondaire R₂ d'inertie m ₂ égale à 10 mg.cm², de fréquence f ₂ égale à 1 Hz et avec un facteur de qualité Q ₂ égale à 150. De plus, Le résonateur principal R₁ a une énergie mécanique égale à 9,6 µJ, tandis que résonateur secondaire R₂ a une énergie égale à 0,5 µJ.
La figure 5 simule le démarrage des deux résonateurs R₁ et R₂. Le résonateur principal R₁ à haute fréquence rejoint son amplitude stationnaire après environ 50 secondes. On remarque que le résonateur secondaire R₂ à basse fréquence rejoint son amplitude stationnaire plus lentement. Cela n'a toutefois pas d'influence notable car sa fonction de réguler le transfert d'énergie vers le résonateur principal R₁, est pleinement opérationnel dès que le résonateur secondaire R2 rejoint quelques dizaines de degrées. Par conséquent, la pièce d'horlogerie parvient à s'auto-démarrer et se stabilise sur une amplitude sensiblement stationnaire pour résonateur principal R₁ même s'il est égal ou supérieur à 10 Hz.
La figure 6 simule la perturbation P apportée à la pièce d'horlogerie lorsque les deux résonateurs R₁ et R₂ sont stabilisés. La perturbation P, égale à 0,1 µJ, est opérée à l'instant t = 0 par une accélération angulaire impulsée de 50 rad.s^-2 avec une forme gaussienne et une largeur de 20 ms. On remarque que les résonateurs R₁ et R₂ ne subissent pas de déphases notables avant et après la perturbation P.
De plus, la figure 7 simule la même perturbation P apportée à la pièce d'horlogerie lorsque les deux résonateurs R₁ et R₂ sont stabilisés. Cette fois-ci, c'est la marche de chaque résonateur qui est mesurée par rapport à celle d'un résonateur simple R_x. On s'aperçoit que la présence d'un échappement D₂ selon l'invention n'amplifie pas le défaut de marche par rapport au résonateur simple R_x. On comprend donc que l'effet direct sur le résonateur principal R₁ et l'effet indirect de l'entretien du résonateur principal R₁ sur le résonateur R₂ se compensent partiellement.
Par conséquent, la réponse d'une pièce d'horlogerie selon l'invention à une perturbation P donnée est similaire, voire meilleure à la réponse d'un résonateur simple R_x équivalent, c'est-à-dire avec une même énergie E_x , une même fréquence f_x et une même amplitude A_x . De plus, le résonateur secondaire R₂ forme avantageusement un système anti-galop pour la fonction d'entretien en évitant notamment les défauts de marches liés au double entretien.
Suivant le mode de réalisation, la variante et/ou l'alternative choisie ci-dessus, la pièce d'horlogerie 1 selon l'invention propose trois types de dispositif d'affichage A₁, A₂ et/ou A₃.
Un premier type d'affichage comporte un dispositif d'affichage A₁ comprenant une source d'énergie d'affichage B₁ reliée à un train d'engrenages pour l'affichage T₁ solidaire d'un mécanisme de distribution D₁ commandé par le résonateur principal R₁. Préférentiellement selon l'invention, le mécanisme de distribution D₁ est formé par une détente 9 commandée par le résonateur principal R₁ afin de libérer, à chaque période ou alternance du résonateur principal R₁, la roue 10 reliée au train d'engrenages T₁ sans fournir de couple d'entretien supplémentaire au premier résonateur R₁.
On comprend donc que le dispositif d'affichage A₁ bénéficie de la haute fréquence du résonateur principal R₁ en affichant le déplacement par exemple de la roue 10, c'est-à-dire selon une résolution améliorée comme, par exemple, jusqu'au 1/20 de seconde ou jusqu'au 1/100 de seconde. Par conséquent, dans le cas des deux modes de réalisation et/ou de sa variante expliqués ci-dessus, le dispositif d'affichage A₁ permet d'afficher l'heure avec une résolution améliorée. De plus, dans le cas de l'alternative expliquée ci-dessus, le dispositif d'affichage A₁ permet d'afficher le temps mesuré avec une résolution améliorée.
Un deuxième type d'affichage comporte un dispositif d'affichage A₂ de l'heure relié au train d'engrenages secondaire T₂. On comprend alors que l'affichage se fait au même temps que l'entretien du résonateur principal R₁. Dans ce cas, la haute fréquence n'est pas utilisée pour améliorer la résolution mais pour améliorer la stabilité. On réalise également que cette configuration forme un système anti-galop très efficace pour l'échappement à détente D₂ quel que soit son mode de réalisation.
Enfin, un troisième type d'affichage comporte un dispositif d'affichage de l'heure A₃ relié au train d'engrenages secondaire T₃. Ce troisième type est entièrement dédié à l'alternative ci-dessus dans laquelle le résonateur principal R₁ est utilisé uniquement pour mesurer un temps. En effet, le résonateur secondaire R₂ étant le seul à fonctionner en permanence, l'affichage de l'heure ne peut être effectué qu'à partir du train d'engrenages secondaire T₃.
Au vu des explications ci-dessus, on comprend que l'invention permet de réduire la fréquence de l'entretien d'un résonateur en dessous de sa fréquence. Elle permet également de garantir l'auto-démarrage d'un mouvement à haute fréquence tout en préservant sa réserve de marche par, notamment, une amélioration du rendement des fonctions d'échappement. Enfin, l'invention permet de réduire sensiblement les défauts de marche générés par les perturbations externes à la montre.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, d'autres types de résonateurs et/ou d'échappements peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, certains composants mécaniques pourraient être avantageusement remplacés et/ou assistés par des composants magnétiques.
Enfin, la pièce d'horlogerie peut comporter une source d'énergie unique, c'est-à-dire qu'une seule source d'énergie équipée de différentiels peut former respectivement les sources d'énergie décrites ci-dessus B₁ et/ou B₂ et/ou B₃.

Claims

Pièce d'horlogerie (1) comportant un premier résonateur (R₁) oscillant à une première fréquence (f ₁) et relié par un train d'engrenages principal (T₂) à une source d'énergie principale (B₂) via un échappement principal (D₂), un deuxième résonateur (R₂) oscillant à une deuxième fréquence (f ₂) qui est un produit de la première fréquence (f ₁) selon un facteur (N) qui est un nombre entier supérieur à 1, caractérisé en ce que le deuxième résonateur (R₂) coopère également avec l'échappement principal (D₂) afin de libérer l'échappement principal (D₂) pour l'entretien du premier résonateur (R₁) uniquement à chaque oscillation dudit deuxième résonateur (R₂).
Pièce d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'échappement principal (D₂) est du type à détente et comporte une roue d'échappement (3) unique coopérant avec une première détente (5) commandée par le premier résonateur (R₁) et une deuxième détente (7) commandée par le deuxième résonateur (R₂).
Pièce d'horlogerie (1) comportant un premier résonateur (R₁) oscillant à une première fréquence (f ₁) et relié par un train d'engrenages principal (T₂) à une source d'énergie principale (B₂) via un échappement principal (D₂), un deuxième résonateur (R₂) oscillant à une deuxième fréquence (f ₂) moins élevée que la première fréquence et qui est un produit de la première fréquence (f ₁) selon un facteur (N') qui est un nombre rationnel, caractérisé en ce que le deuxième résonateur (R₂) coopère également avec l'échappement principal (D₂) , ce dernier étant du type à détente, la première roue d'échappement (11) coopérant avec une première détente (13) commandée par le premier résonateur (R₁) et la deuxième roue d'échappement (15) coopérant avec une deuxième détente (17) commandée par le deuxième résonateur (R₂), les première et deuxième roues d'échappement (11, 15) étant solidaires par engrènement.
Pièce d'horlogerie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième résonateur (R₂) est également relié par un train d'engrenages secondaire (T₃) à une source d'énergie secondaire (B₃) via un deuxième échappement (D₃).
Pièce d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le deuxième échappement (D₃) est du type à ancre suisse.
Pièce d'horlogerie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'affichage de l'heure (A₁) comprenant une source d'énergie d'affichage (B₁) reliée à un train d'engrenages pour l'affichage (T₁) solidaire d'un mécanisme de distribution (D₁) formé par une détente (9) et commandé par le résonateur principal (R₁).
Pièce d'horlogerie (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'affichage de l'heure (A₂) relié au train d'engrenages principal (T₂).
Pièce d'horlogerie (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sélectifs de blocage (C) de l'échappement principal (D₂) afin de mesurer un temps à partir du premier résonateur (R₁) par libération desdites moyens sélectifs de blocage.
Pièce d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'affichage (A₁) dudit temps mesuré comprenant une source d'énergie d'affichage (B₁) reliée à un train d'engrenages pour l'affichage (T₁) solidaire d'un mécanisme de distribution (D₁) commandé par le résonateur principal (R₁).
Pièce d'horlogerie (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'affichage de l'heure (A₃) relié au train d'engrenages secondaire (T₃).
Pièce d'horlogerie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une source d'énergie unique (B₁, B₂, B₃).