EP2908186B1 - Régulation de fréquence d'un résonateur d'horlogerie avec déplacement du spiral - Google Patents
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- EP2908186B1 EP2908186B1 EP14155429.5A EP14155429A EP2908186B1 EP 2908186 B1 EP2908186 B1 EP 2908186B1 EP 14155429 A EP14155429 A EP 14155429A EP 2908186 B1 EP2908186 B1 EP 2908186B1
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- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
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- G04B18/00—Mechanisms for setting frequency
- G04B18/04—Adjusting the beat of the pendulum, balance, or the like, e.g. putting into beat
- G04B18/06—Adjusting the beat of the pendulum, balance, or the like, e.g. putting into beat by setting the collet or the stud of a hairspring
Definitions
- the invention relates to a method for frequency maintenance and regulation, around its natural frequency, of a clockwork resonator mechanism comprising at least a first balance spring-balance assembly, whose spiral is held between a peak at a first time. external end and a ferrule of a balance beam at a second internal end, according to which method is implemented at least one regulating device acting on said resonator mechanism with a periodic movement, wherein said periodic movement imposes a periodic modulation at least of the position the resting point of said resonator mechanism, with a control frequency of said regulating device which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency, said integer being greater than or equal to 2, wherein said periodic movement imposes said periodic modulation of the position of the resting point of said resonator mechanism by modulati one of the position of at least one of the fixing points of said resonator mechanism.
- the invention also relates to a watch movement comprising at least one resonator mechanism comprising at least a first balance spring-spiral assembly, the spiral is held between a stud at a first outer end and a ferrule of a pendulum to a second inner end, said first sprung-balance assembly being arranged to oscillate around its natural frequency.
- the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement.
- the invention relates to the field of time bases in mechanical watchmaking, in particular based on a spiral balance resonator mechanism.
- the document EP 1 843 227 A1 of the same applicant describes a coupled resonator comprising a first low frequency resonator for example of the order of a few hertz and a second resonator at higher frequency, for example of the order of one kilohertz.
- the invention is characterized in that the first resonator and the second resonator comprise permanent mechanical coupling means, said coupling making it possible to stabilize the frequency in the event of external disturbances, for example in the event of shocks.
- the document CH 615 314 A3 in the name of PATEK PHILIPPE SA describes a mobile watch clock regulation unit, comprising an oscillating balance mechanically maintained by a spiral spring, and a vibrating member magnetically coupled with a fixed member for the synchronization of the balance.
- the balance and the vibrating member are constituted by a single mobile element vibrating and oscillating simultaneously.
- the vibration frequency of the vibrating member is an integer multiple of the oscillation frequency of the balance.
- the invention proposes to manufacture a time base as accurate as possible.
- the invention relates to methods for frequency maintenance and regulation, around its natural frequency, of a clock resonator mechanism, according to claims 1-6.
- the invention also relates to watch movements comprising at least one resonator mechanism comprising at least a first balance spring-spiral assembly, the spiral is held between a stud at a first outer end and a ferrule of a balance beam to a second inner end, said first sprung balance assembly being arranged to oscillate around its own frequency, according to claims 9-11.
- the invention also relates to a timepiece comprising at least one watch movement according to claim 12.
- the object of the invention is to manufacture a time base for rendering a timepiece, in particular a mechanical timepiece, in particular a mechanical watch, as accurately as possible.
- a parametric resonator system makes it possible in particular to reduce the influence of this escapement mechanism, and thus make the watch more accurate.
- a parametric oscillator uses, for the maintenance of the oscillations, a parametric actuation which consists in varying at least one of the parameters of the oscillator with a regulation frequency wR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of the natural frequency ⁇ 0 of the oscillator system to be regulated, this integer being greater than or equal to 2.
- the regulation frequency ⁇ R has the value of an integer multiple, in particular double, of the natural frequency ⁇ 0 of the oscillator system to be regulated.
- regulator 2 the oscillator which serves for maintenance and frequency regulation of the other system maintained, which is called “the resonator” 1.
- T is the kinetic energy and V the potential energy and the inertia I ( t ), the stiffness k ( t ) and the rest position x o (t) of said resonator are a periodic function of time.
- x is the generalized coordinate of the resonator.
- the function f (t) takes the value 0 in the case of a non-forced oscillator.
- This function f (t) can, again, be a periodic function, or be representative of a Dirac type pulse.
- the invention consists in varying, by the action of a maintenance oscillator called regulator, one and / or the other, or all, the terms ⁇ (t), k (t), I (t) ), x 0 (t), with a regulation frequency wR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple, in particular double, of the natural frequency ⁇ 0 of the oscillator system to be regulated.
- a maintenance oscillator called regulator
- the regulation frequency wR is an integer multiple, in particular double, of the natural frequency ⁇ 0 of the resonator system to be regulated.
- one or more or all of the terms ⁇ (t), k (t), I (t), x 0 (t), vary with a control frequency wR which is preferably multiple integer, especially double, of the wO own frequency of the resonator system to be regulated.
- the maintenance oscillator or regulator in addition to the modulation of the parametric terms, also introduces a non-parametric maintenance term f (t) , the amplitude of which is negligible once the parametric regime is reached [ WB Case, The pumping of a swing from the standing position, Am. J. Phys. 64, 215 (1996) )].
- the forcing term f (t) may be introduced by a second maintenance mechanism.
- Q ⁇ / ⁇ .
- ⁇ 2 boy Wut The with L the length of the pendulum, and g the attraction of gravity.
- the term of zero order can still take the form ⁇ 2 (A, t), where A is the amplitude of oscillation.
- the principle can be reproduced in a timepiece or a watch which comprises a mechanical resonator balance sprung, with one end of the spiral attached to a ferrule integral with the balance, and the other end attached to a stud.
- the parametric maintenance of such a balance spring system can in particular be achieved by making periodically movable, this peak, or this ferrule, or another point of this spiral.
- the oscillation can be maintained and the accuracy of the system is notoriously improved.
- the maintenance is advantageously carried out with an integer multiple frequency, in particular double, of the frequency of the maintained resonator.
- the mechanical means of maintenance can take different forms, that presented here consists in the maintenance by displacement of the peak.
- the principle is to vary the position of the peak in x or y or z or rotation around the axis x or y or z, in particular in rotation at an angle e in the xy plane, or in twisting according to the angle ⁇ , as visible on the figure 1 .
- the excitation at twice the frequency can be performed with a square or pulsed signal, it is not essential to have a sinusoidal excitation.
- the maintenance regulator does not need to be very precise: its possible lack of precision only results in a loss of amplitude, but without variation of the frequency (except of course if this frequency is very variable, which is to be avoided).
- these two oscillators, maintenance regulator and resonator maintained are not coupled, but one of the two maintains the other, ideally one-way.
- the invention differs from the coupled oscillators known elsewhere: indeed, it is not desired, in the implementation of the invention, reversibility of energy transfer between two oscillators, but rather, in the as far as possible a one-way energy transfer from one oscillator to the other.
- an impulse displacement of the count-rest is carried out.
- the invention relates to a frequency maintenance and regulation method of a clock resonator mechanism 1 around its natural frequency ⁇ 0.
- At least one regulating device 2 acting on said resonator mechanism 1 is used with a periodic movement, and said periodic movement imposes a periodic modulation at least of the position of the resting point of said resonator mechanism 1, with a control frequency ⁇ R which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency w0, said integer being greater than or equal to 2.
- this periodic movement imposes a periodic modulation of at least the quality factor and the position of the rest point of said resonator mechanism 1, with a regulation frequency ⁇ R which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency w0, said integer being greater than or equal to 2.
- this periodic movement imposes a periodic modulation at least of the resonant frequency and the position of the rest point of said resonator mechanism 1, with a regulation frequency wR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency w0, said integer being greater than or equal to 2.
- this periodic movement imposes a periodic modulation of the resonant frequency and the quality factor and the position of the resting point of said resonator mechanism 1, with a regulation frequency wR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency ⁇ 0, said integer being greater than or equal to 2.
- this periodic movement imposes a periodic modulation of the position of the resting point of said resonator mechanism 1, by modulating at least the position of one of the fixing points of said resonator mechanism 1
- this periodic movement imposes a periodic modulation of the position of the resting point of said resonator mechanism 1, by modulation of the fixing position of said resonator mechanism 1 and / or by modulation of the balance between the restoring forces acting on said resonator mechanism 1.
- the regulation frequency wR is an integer multiple of the natural frequency ⁇ 0, and in particular double.
- the regulation frequency ⁇ R which is between 1.8 ⁇ 0 and 2.2 ⁇ 0.
- the periodic movement printed by the regulating mechanism 2 has an amplitude greater than the value defined by the quotient of the amplitude of the resonator 1 by the quality factor of this resonator 1.
- the invention relates more precisely to the frequency regulation of a clock resonator with local displacement of the hairspring.
- a resonator mechanism 1 comprising at least one sprung-balance assembly 3, whose spiral 4 is held between a stud 5 at a first outer end 6 and a ferrule 7 to a second internal end 8, and is made to act at least one regulating device 2 on the stud 5 or / and on the shell 7.
- At least one regulating device 2 is operated in maintenance of the oscillation of the resonator mechanism 1 by periodic displacement of the stud 5 and the balance spring 3 is excited by periodically modifying at least one degree of freedom of its point of pitonnage at the level of of the piton 5.
- At least one such regulating device 2 is made to act on at least the point of attachment of the spiral 4 to the ferrule 7.
- figure 4 illustrates an example where the ferrule 7 to which is attached the main hairspring 4 is formed by the serge of a small balance-hairspring frequency 2 ⁇ 0.
- the regulation frequency ⁇ R is twice the natural frequency ⁇ 0.
- the invention also relates to a clockwork movement comprising at least one resonator mechanism comprising at least one balance-spring assembly 3, the spiral 4 of which is held between a stud 5 at a first external end 6 and a ferrule 7 at a second internal end 8.
- this movement 10 comprises at least one regulating device 2 periodically modifying the position of the peak 5.
- the invention also relates to a timepiece 30, in particular a watch, comprising at least one such watch movement 10.
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Description
- L'invention concerne un procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre, d'un mécanisme résonateur d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral, dont le spiral est maintenu entre un piton à une première extrémité externe et une virole d'un balancier à une deuxième extrémité interne, selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur agissant sur ledit mécanisme résonateur avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur, avec une fréquence de régulation dudit dispositif régulateur qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre, ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur.
- L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un mécanisme résonateur comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral, dont le spiral est maintenu entre un piton à une première extrémité externe et à une virole d'un balancier à une deuxième extrémité interne, ledit premier ensemble balancier-spiral étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre.
- L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie.
- L'invention concerne le domaine des bases de temps en horlogerie mécanique, en particulier basées sur un mécanisme résonateur à balancier-spiral.
- La recherche de l'amélioration de performances des bases de temps horlogères est une préoccupation constante.
- Une limitation importante à la performance chronométrique des montres mécaniques réside dans l'utilisation des échappements impulsionnels conventionnels, et aucune solution d'échappement n'a jamais pu éviter ce type de perturbation.
- Le document
EP 1 843 227 A1 du même déposant décrit un résonateur couplé comportant un premier résonateur à basse fréquence par exemple de l'ordre de quelques hertz et un deuxième résonateur à plus haute fréquence, par exemple de l'ordre du kilohertz. L'invention est caractérisée en ce que le premier résonateur et le deuxième résonateur comportent des moyens de couplage mécanique permanent, ledit couplage permettant de stabiliser la fréquence en cas de perturbations extérieures, par exemple en cas de chocs. - Le document
CH 615 314 A3 - L'invention se propose de fabriquer une base de temps la plus précise possible.
- A cet effet, l'invention concerne des procédés d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre, d'un mécanisme résonateur d'horlogerie, selon les revendications 1-6.
- L'invention concerne encore des mouvements d'horlogerie comportant au moins un mécanisme résonateur comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral, dont le spiral est maintenu entre un piton à une première extrémité externe et à une virole d'un balancier à une deuxième extrémité interne, ledit premier ensemble balancier-spiral étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre, selon les revendications 9-11.
- L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, selon la revendication 12.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la
figure 1 représente, de façon schématisée, un mécanisme résonateur paramétrique régulé selon l'invention, comportant un balancier-spiral d'horlogerie, dont la spire externe du spiral est fixée à un piton auquel un dispositif régulateur impose un mouvement périodique ; - la
figure 2 représente, de façon schématisée, un diapason avec deux balanciers-spiraux attachés l'un à l'autre ; - la
figure 3 représente, sous forme d'un schéma-blocs, une montre comportant un mouvement mécanique avec un mécanisme résonateur régulé selon l'invention ; - la
figure 4 représente un spiral principal fixé à une virole formée par la serge d'un petit balancier-spiral de fréquence double de celle du spiral principal. - Le but de l'invention est de fabriquer une base de temps pour rendre une pièce d'horlogerie, en particulier une pièce d'horlogerie mécanique, notamment une montre mécanique, la plus précise possible.
- Une manière d'y parvenir consiste à associer différents résonateurs, soit directement, soit via l'échappement.
- Pour pallier le facteur d'instabilité lié à un mécanisme d'échappement, un système de résonateur paramétrique permet notamment de diminuer l'influence de ce mécanisme d'échappement, et de rendre ainsi la montre plus précise.
- Un oscillateur paramétrique selon l'invention utilise, pour le maintien des oscillations, une actuation paramétrique qui consiste à faire varier au moins un des paramètres de l'oscillateur avec une fréquence de régulation wR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de la fréquence propre ω0 du système oscillateur à réguler, cet entier étant supérieur ou égal à 2.
- Dans une variante particulière, la fréquence de régulation ωR a la valeur d'un multiple entier, notamment double, de la fréquence propre ω0 du système oscillateur à réguler.
- Par convention et afin de bien les distinguer, on appelle ici « régulateur » 2 l'oscillateur qui sert à l'entretien et à la régulation de fréquence de l'autre système entretenu, lequel est dénommé « le résonateur» 1.
- La lagrangienne L d'un résonateur paramétrique de dimension 1 est :
L'équation du résonateur paramétrique forcé et amorti est obtenue par l'équation de Lagrange pour la lagrangienne L en ajoutant un forçant f(t) et une force de Langevin prenant en compte les mécanismes dissipatifs : - La fonction f(t) prend la valeur 0 dans le cas d'un oscillateur non-forcé.
- Cette fonction f(t) peut, encore, être une fonction périodique, ou encore être représentative d'une impulsion de type Dirac.
- L'invention consiste à faire varier, par l'action d'un oscillateur d'entretien dit régulateur, l'un et/ou l'autre, ou tous, les termes β(t), k(t), I(t), x0(t), avec une fréquence de régulation wR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier, notamment double, de la fréquence propre ω0 du système oscillateur à réguler.
- Dans une réalisation particulière, la fréquence de régulation wR est multiple entière, notamment double, de la fréquence propre ω0 du système résonateur à réguler.
- De préférence, un ou plusieurs ou tous les termes β(t), k(t), I(t), x0(t), varient avec une fréquence de régulation wR qui est de préférence multiple entière, notamment double, de la fréquence propre wO du système résonateur à réguler.
- Généralement, l'oscillateur d'entretien ou régulateur, en plus de la modulation des termes paramétriques, introduit aussi un terme d'entretien non paramétrique f(t), dont l'amplitude est négligeable une fois que le régime paramétrique est atteint [W. B. Case, The pumping of a swing from the standing position, Am. J. Phys. 64, 215 (1996)].
Dans une variante, le terme forçant f(t) peut être introduit par un deuxième mécanisme d'entretien. - Dans l'exemple de l'oscillateur amorti non forcé, et dans le cas où x0 est une constante, les paramètres de l'équation se résument au terme de fréquence w et au terme de pertes β, notamment de pertes par frottements mécaniques, ou aérodynamiques, ou internes, ou autres.
-
- Dans cet exemple particulier, si la longueur L est modulée dans le temps périodiquement avec une fréquence 2ω et une amplitude de modulation δL suffisante (δL/L > 2β/ω), le système oscille à la fréquence ω sans s'amortir. [D. Rugar et P. Grutter, Mechanical parametric amplification and thermomechanical noise squeezing, PRL 67, 699 (1991), A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations, Wiley-Interscience, (1977)].
- Le terme d'ordre nul peut encore prendre la forme ω2(A, t), où A est l'amplitude d'oscillation.
- Le principe peut être repris dans une pièce d'horlogerie ou une montre qui comporte un résonateur mécanique à balancier-spiral, avec une extrémité du spiral fixée à une virole solidaire du balancier, et l'autre extrémité fixée à un piton.
- L'entretien paramétrique d'un tel système balancier-spiral peut notamment être réalisé en rendant mobile, de façon périodique, ce piton, ou cette virole, ou encore un autre point de ce spiral.
- L'oscillation peut être maintenue et la précision du système est notoirement améliorée.
- L'industrialisation de tels systèmes d'oscillateurs paramétriques est liée aux deux fonctions essentielles: la fourniture d'énergie et le comptage.
- Ces deux fonctions peuvent être séparées, comme illustré par la
figure 2 , en utilisant un diapason avec deux balanciers-spiraux attachés l'un à l'autre, où l'un oscillant à une fréquence 2ω est lié à l'échappement, et l'autre oscillant à une fréquence w est lié au comptage. - Il est, encore, possible de privilégier une modification, notamment périodique, des pertes par frottements dans l'air, plutôt que de faire osciller le terme de fréquence, ou encore de modifier l'inertie du balancier par un balourd.
- Pour une efficacité maximale, l'entretien est avantageusement effectué avec une fréquence multiple entière, notamment double, de la fréquence du résonateur entretenu. Les moyens mécaniques d'entretien peuvent prendre différentes formes, celle présentée ici consiste dans l'entretien par déplacement du piton.
- Le principe est de faire varier la position du piton en x ou y ou z ou rotation autour de l'axe x ou y ou z, en particulier en rotation selon un angle e dans le plan xy, ou encore en vrillage selon l'angle Ψ, tel que visible sur la
figure 1 . - L'utilisation d'un échappement paramétrique à système bielle-manivelle permet de secouer le piton tangentiellement, ou encore, de façon avantageuse, selon un arc de cercle ou similaire, autour du balancier.
- L'excitation au double de la fréquence peut être effectuée avec un signal carré ou impulsionnel, il n'est pas indispensable d'avoir une excitation sinusoïdale.
- Le régulateur d'entretien n'a pas besoin d'être très précis: son défaut de précision éventuel se traduit seulement par une perte d'amplitude, mais sans variation de la fréquence (sauf bien sûr si cette fréquence est très variable, ce qui est à éviter). En fait, ces deux oscillateurs, régulateur d'entretien et résonateur entretenu, ne sont pas couplés, mais l'un des deux entretient l'autre, idéalement à sens unique.
- Dans une réalisation préférée, il n'y a pas de ressort de couplage entre ce régulateur d'entretien et le résonateur entretenu.
- On comprend bien que l'invention se distingue des oscillateurs couplés connus par ailleurs : en effet, on ne souhaite pas, dans la mise en oeuvre de l'invention, de réversibilité du transfert d'énergie entre deux oscillateurs, mais plutôt, dans la mesure du possible un transfert d'énergie à sens unique d'un oscillateur vers l'autre.
- Dans une variante particulière de l'invention, on effectue un déplacement continu et monotone du comptage-repos.
- Dans une variante particulière de l'invention, on effectue un déplacement impulsionnel du comptage-repos.
- Ainsi, l'invention concerne un procédé d'entretien et de régulation de fréquence d'un mécanisme résonateur 1 d'horlogerie autour de sa fréquence propre ω0.
- Selon l'invention, on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur 2 agissant sur ledit mécanisme résonateur 1 avec un mouvement périodique, et ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation ωR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre w0, ledit entier étant supérieur ou égal à 2.
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique au moins du facteur de qualité et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation ωR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre w0, ledit entier étant supérieur ou égal à 2.
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la fréquence de résonance et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation wR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre w0, ledit entier étant supérieur ou égal à 2.
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la fréquence de résonance et du facteur de qualité et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation wR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre ω0, ledit entier étant supérieur ou égal à 2.
- Plus particulièrement, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, par modulation au moins de la position d'un des points de fixation dudit mécanisme résonateur 1
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, par modulation de la position de fixation dudit mécanisme résonateur 1 et/ou par modulation de l'équilibre entre les forces de rappel agissant sur ledit mécanisme résonateur 1.
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, la fréquence de régulation wR est un multiple entier de la fréquence propre ω0, et notamment le double.
- Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, la fréquence de régulation ωR qui est comprise entre 1.8 ω0 et 2.2 ω0.
- De façon avantageuse, le mouvement périodique imprimé par le mécanisme régulateur 2 a une amplitude supérieure à la valeur définie par le quotient de l'amplitude du résonateur 1 par le facteur de qualité de ce résonateur 1.
- L'invention concerne plus précisément la régulation de fréquence d'un résonateur d'horlogerie avec déplacement local du spiral.
- Dans une application particulière de l'invention, on l'applique à un mécanisme résonateur 1 comportant au moins un ensemble balancier-spiral 3, dont le spiral 4 est maintenu entre un piton 5 à une première extrémité externe 6 et à une virole 7 à une deuxième extrémité interne 8, et on fait agir au moins un dispositif régulateur 2 sur le piton 5 ou/et sur la virole 7.
- Tel que visible sur la
figure 1 , on fait agir au moins un dispositif régulateur 2 en entretien de l'oscillation du mécanisme résonateur 1 par déplacement périodique du piton 5 et on excite le balancier-spiral 3 en modifiant périodiquement au moins un degré de liberté de son point de pitonnage au niveau du piton 5. - Ce mouvement périodique imprimé au piton 5 peut être réalisé de différentes manières :
- on modifie la position du piton 5 au moins dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D d'un balancier 9 que comporte l'ensemble balancier-spiral 3, ou/et
- on modifie la position du piton 5 au moins selon un axe linéaire parallèle à l'axe de pivotement D d'un balancier 9 que comporte l'ensemble balancier-spiral 3, ou/et
- on modifie la position du piton 5 au moins dans un mouvement de lacet autour d'un axe linéaire parallèle à l'axe de pivotement D d'un balancier 9 que comporte l'ensemble balancier-spiral 3.
- Dans une variante, on fait agir au moins un tel dispositif régulateur 2 sur au moins le point d'attache du spiral 4 à la virole 7. La
figure 4 illustre un exemple où la virole 7 à laquelle est attaché le spiral principal 4 est formée par la serge d'un petit balancier-spiral de fréquence 2 ω0. - De façon avantageuse, pour les différentes variantes, la fréquence de régulation ωR est le double de la fréquence propre ω0.
- L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 10 comportant au moins un mécanisme résonateur 1 comportant au moins un ensemble balancier-spiral 3, dont le spiral 4 est maintenu entre un piton 5 à une première extrémité externe 6 et à une virole 7 à une deuxième extrémité interne 8.
- Selon l'invention, ce mouvement 10 comporte au moins un dispositif régulateur 2 modifiant périodiquement la position du piton 5.
- L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 30, notamment une montre, comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie 10.
Claims (12)
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (ωR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), où on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement, ou bien la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), caractérisé en ce qu'on utilise un premier ensemble balancier-spiral qui oscille à ladite fréquence propre (ω0) et assure la fonction de comptage, et un deuxième ensemble balancier-spiral qui constitue ledit dispositif régulateur (2) et oscille à ladite fréquence de régulation (ωR), et assure la fonction de fourniture d'énergie, et en ce qu'on relie ledit premier ensemble balancier-spiral et ledit deuxième ensemble balancier-spiral en réalisant ladite virole (7), à laquelle est attaché ledit spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral, formée par la serge dudit deuxième ensemble balancier-spiral.
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (wR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), caractérisé en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), et en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement (D) d'un balancier (9) que comporte ledit ensemble balancier-spiral (3).
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (ωR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), caractérisé en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), et en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins selon un axe linéaire parallèle à l'axe de pivotement (D) d'un balancier (9) que comporte ledit premier ensemble balancier-spiral (3).
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (wR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), caractérisé en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), et en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un mouvement de lacet autour d'un axe linéaire parallèle à l'axe de pivotement (D) d'un balancier (9) que comporte ledit premier ensemble balancier-spiral (3).
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (ωR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), caractérisé en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), et en ce qu'on fait agir ledit dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un mouvement de vrillage.
- Procédé d'entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre (ω0), d'un mécanisme résonateur (1) d'horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec une fréquence de régulation (ωR) dudit dispositif régulateur (2) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (w0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), où on utilise un premier ensemble balancier-spiral qui oscille à ladite fréquence propre (ω0) et assure la fonction de comptage, caractérisé en ce qu'on utilise un deuxième ensemble balancier-spiral qui constitue ledit dispositif régulateur (2) et oscille à ladite fréquence de régulation (wR), et assure la fonction de fourniture d'énergie, et en ce qu'on relie ledit premier ensemble balancier-spiral et ledit deuxième ensemble balancier-spiral par un diapason dont les branches vibrantes constituent les extrémités externes des spiraux que comportent ledit premier ensemble balancier-spiral et ledit deuxième ensemble balancier-spiral.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit entier est égal à 2.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mouvement périodique imprimé par le mécanisme régulateur (2) a une amplitude supérieure à la valeur définie par le quotient de l'amplitude dudit résonateur (1) par le facteur de qualité dudit résonateur (1).
- Mouvement d'horlogerie (10) comportant au moins un mécanisme résonateur (1) comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et à une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), ledit premier ensemble balancier-spiral (3) étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre (w0), ledit mouvement (10) comportant au moins un dit dispositif régulateur (2) agencé pour osciller à une fréquence de régulation (wR) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) ou/et de ladite virole (7), ledit dispositif régulateur (2) étant agencé pour imposer une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins d'un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), par action périodique sur, ou bien la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), caractérisé en ce que ledit dispositif régulateur (2) est un deuxième ensemble balancier-spiral, et en ce que ladite virole (7), à laquelle est attaché ledit spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral, est constituée par la serge dudit deuxième ensemble balancier-spiral.
- Mouvement d'horlogerie (10) comportant au moins un mécanisme résonateur (1) comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), dont le spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et à une virole (7) d'un balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), ledit premier ensemble balancier-spiral (3) étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre (w0), ledit mouvement (10) comportant au moins un dit dispositif régulateur (2) agencé pour osciller à une fréquence de régulation (ωR) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) ou/et de ladite virole (7), caractérisé en ce que ledit dispositif régulateur (2) est agencé pour imposer une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins d'un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), par action périodique sur, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5), ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral (4) au niveau dudit piton (5) et la position du point d'attache dudit spiral (4) à ladite virole (7), et en ce que ledit piton (5) est mobile dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement (D) dudit balancier (9), selon un axe linéaire parallèle audit axe de pivotement (D), ou dans un mouvement de lacet autour d'un axe linéaire parallèle audit axe de pivotement (D), ou dans un mouvement de vrillage.
- Mouvement d'horlogerie (10) comportant au moins un mécanisme résonateur (1) comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), ledit premier ensemble balancier-spiral (3) étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre (ω0), ledit mouvement (10) comportant au moins un dit dispositif régulateur (2) agencé pour osciller à une fréquence de régulation (wR) qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d'un multiple entier de ladite fréquence propre (ω0), ledit entier étant supérieur ou égal à 2, pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) ou/et de ladite virole (7), ledit dispositif régulateur (2) étant agencé pour imposer une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur (1) par modulation de la position d'au moins d'un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), ledit ensemble balancier-spiral étant un premier balancier-spiral agencé pour osciller à ladite fréquence propre (ω0) et assurer la fonction de comptage, caractérisé en ce que ledit dispositif régulateur (2) est un deuxième ensemble balancier-spiral agencé pour osciller à ladite fréquence de régulation (wR) et assurer la fonction de fourniture d'énergie, et en ce que ledit premier ensemble balancier-spiral et ledit deuxième ensemble balancier-spiral sont reliés par un diapason dont les branches vibrantes constituent les extrémités externes des spiraux que comportent ledit premier ensemble balancier-spiral et ledit deuxième ensemble balancier-spiral.
- Pièce d'horlogerie (30) comportant au moins un mouvement d'horlogerie (10) selon l'une des revendications 9 à 11.
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