EP3128380A1 - Mécanisme régulateur d'horlogerie à bras rotatifs synchronisé magnétiquement - Google Patents

Mécanisme régulateur d'horlogerie à bras rotatifs synchronisé magnétiquement Download PDF

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EP3128380A1
EP3128380A1 EP15179711.5A EP15179711A EP3128380A1 EP 3128380 A1 EP3128380 A1 EP 3128380A1 EP 15179711 A EP15179711 A EP 15179711A EP 3128380 A1 EP3128380 A1 EP 3128380A1
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EP
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inertial
inertial arm
arm
mechanical
exhaust
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Pascal Winkler
Jean-Jacques Born
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/08—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically
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    • G04C5/00—Electric or magnetic means for converting oscillatory to rotary motion in time-pieces, i.e. electric or magnetic escapements
    • G04C5/005—Magnetic or electromagnetic means

Definitions

  • the invention relates to a timepiece control mechanism comprising a plate and, movably mounted at least in pivoting movement relative to said plate, an escapement that pivots about an exhaust axis and is subjected to a torque motor, and at least a first resonator comprising a first rigid structure connected to said plate by first resilient return means, said first rigid structure carrying at least one inertial arm including a first inertial arm arranged to cooperate with said exhaust mobile by intermediate magnetized tracks and / or electrified that comprise both said at least a first inertial arm and said exhaust mobile, to form a synchronization device between said exhaust mobile and said at least a first resonator.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one such regulating mechanism.
  • the invention also relates to a timepiece comprising such a movement or such a regulating mechanism.
  • the invention relates to the field of watchmaking mechanisms, in particular watchmaking exhaust mechanisms, and more particularly to the field of non-contact exhausts.
  • the invention proposes to remedy this deficiency of the state of the art, by developing a watch, including a mechanical watch, provided with a rotary arm regulator, synchronized magnetically, and equipped with an anti-stall mechanical.
  • the invention relates to a regulating mechanism according to claim 1.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one such regulating mechanism.
  • the invention also relates to a timepiece comprising such a movement.
  • the invention proposes to develop a mechanical regulator, comprising resonators having a high quality factor, a high frequency, and / or low amplitudes, while increasing the efficiency of the exhaust and without giving up its robustness to shocks.
  • the invention relates to a watchmaking mechanism 200 comprising a plate 1 and mounted movable at least in pivoting movement relative to the plate 1, an exhaust mobile 10 and at least a first resonator 100.
  • the escapement wheel 10 is here illustrated, without limitation, by an escape wheel. It pivots around an exhaust axis D0, and is subjected to a driving torque, from an accumulator such as a cylinder or the like.
  • At least one first resonator 100 comprises a first rigid structure 110, which is connected to the plate 1 by first elastic return means 120.
  • This first rigid structure 110 carries at least one inertial arm 130 or 140. It also carries, at the arm end 111, masses of inertia 112 carrying inertia adjusting and balancing screws 113.
  • the figure 1 shows a first inertial arm 130, which is arranged to cooperate with the escapement mobile 10 via magnetized tracks and / or electrified that comprise both the at least one first inertial arm 130 and the mobile escape 10 , to form a synchronization device between the escapement wheel 10 and the at least one first resonator 100.
  • This arm 130 comprises a polar mass carrying distal end carried by a rod 115.
  • the synchronization device is protected from stalling during an accidental increase in torque by a mechanical anti-stall mechanism comprising mechanical exhaust stops 12 carried by the escape wheel 10, and by at least one mechanical stop of inertial arm 132, carried by the at least one first inertial arm 130, and arranged together for a stop abutment hold in such case of accidental increase in torque.
  • a mechanical anti-stall mechanism comprising mechanical exhaust stops 12 carried by the escape wheel 10, and by at least one mechanical stop of inertial arm 132, carried by the at least one first inertial arm 130, and arranged together for a stop abutment hold in such case of accidental increase in torque.
  • the at least one first inertial arm 130 pivots around a first virtual axis D1.
  • mechanical stops of inertial arm 132 which includes the inertial arm 130, each extend in a direction substantially tangent to the swing oscillation race of the inertial arm 130 around the first virtual axis D1.
  • the first virtual axis D1 is located at the intersection, in projection on the plane of the plate 1, flexible blades 121 and 122 that comprise the first elastic return means 120.
  • the first virtual axis D1 is situated at the rest position of a single flexible blade 125 which constitutes the first elastic return means 120.
  • the magnetized and / or electrised track that the at least one first inertial arm 130 comprises comprises at least a first polar mass of inertial arm 131A and a second polar mass of inertial arm 131 B, alternating, which extend on either side of a radial R from the first virtual axis D1, and on either side of a common perpendicular T to the radial R.
  • At least one magnetized and / or electrified track which comprises the escapement wheel 10 comprises an alternation of exhaust polar masses 11 and mechanical exhaust stops 12, at the same angular pitch ⁇ with respect to the exhaust axis D0.
  • the total space, along the radial R, of a group formed by a first polar mass of inertial arm 131A and a second polar mass of inertial arm 131B consecutive, along the radial R is substantially equal to a linear pitch P which is the projection on the radial R of the angular pitch ⁇ .
  • the separation, along the radial R, mechanical stops of inertial arm 132 corresponding to the same group is substantially equal to half of this linear pitch P.
  • the first rigid structure 110 still carries at least a second inertial arm 140 that includes a second resonator 150.
  • This second inertial arm 140 pivots around a second virtual axis D2, and is arranged as the first inertial arm 130, to cooperate with the escapement mobile 10 via magnetized tracks and / or electrified that include both the second inertial arm 140 and the exhaust mobile 10.
  • L "assembly consisting of the first resonator 100 and the second resonator 150 form then a tuning fork.
  • the mechanical anti-stall mechanism comprises at least a second mechanical stop of inertial arm 142 carried by the second inertial arm 140. Nevertheless, the mechanism can operate with the only first stop of the first arm 130.
  • the first inertial arm 130 and the second inertial arm 140 each comprise a fastener 133, respectively 143, of at least one flexible blade 135, respectively 145, the flexible blades 135, 145 respectively. , being fixed at their other end to the first rigid structure 110 constituted by the same connecting piece 20, comprising a bending zone 21, here collar type, just at the rigid attachment to the plate, and attached to the plate 1 at a recess 2.
  • the first inertial arm 130 and the second inertial arm 140 are arranged to vibrate in phase opposition with each other. It is in this configuration that the quality factor is the best.
  • the first inertial arm 130 and the second inertial arm 140 are arranged on either side of the escapement wheel 10, and each comprise at least one pair consisting of a polar mass of inertial arm 131, 141, and of a mechanical stop of inertial arm 132, 142, arranged to cooperate alternately with the runway of the escape wheel 10.
  • At least one magnetized and / or electrified track included in the escapement wheel 10 comprises an alternation of exhaust polar masses 11 and exhaust mechanical stops 12 at the same angular pitch ⁇ , and in each pair , the angular distance, in projection on the same plane perpendicular to the exhaust axis D0, between the polar mass of inertial arm 131, 141, and the mechanical stop of inertial arm 132, 142, is equal to half of this angular step ⁇ .
  • first inertial arm 130 and the second inertial arm 140, and the flexible blades 135, 145 extend in directions substantially parallel to each other and orthogonal to that of the connecting piece 20.
  • each inertial arm 130, 140 is arranged to cooperate with the mobile exhaust 10 continuously, without periodic stop of the mobile escape 10.
  • the regulating mechanism 200 constitutes an exhaust mechanism with type dowels Lepaute, where the escapement mobile 10 comprises a half-pin forming a mechanical exhaust stop 12 near each polar exhaust mass 11 that includes the mobile escape 10, and wherein the at least a first inertial arm 130 comprises a mechanical stop of inertial arm 132A, which is the inner surface of a first compass leg, and another mechanical stop of inertial arm 132B corresponding to the next step which is the outer surface of a second compass leg.
  • the inner surface of the first compass leg and the outer surface of the second compass leg are separated by a space of greater width than the radius of the half-pin.
  • the mechanical stop system is coplanar and comprises at least one finger arranged to cooperate radially with a toothed wheel.
  • each inertial arm 130, 140 is less than 20 °.
  • At least one of the inertial arms 130, 140 of the tuning fork carries two magnetic pallets.
  • the two inertial arms 130, 140 of the tuning fork each carry at least one magnetic paddle.
  • At least one of the inertial arms 130, 140 of the tuning fork carries two anti-stall mechanical pallets.
  • the two inertial arms 130, 140 of the tuning fork each carry at least one mechanical anti-stall pallet.
  • the regulating mechanism 200 comprises at least two inertial arms 130, 140, rotating whose phase shift of one with respect to the other is controlled by a mechanical connection.
  • the figure 7 illustrates the mechanical phase-shift control connection comprising a groove-pin mechanism, with a pin 31 integral with a 130 of the two inertial arms 130, 140, sliding in a groove 32 of a fitting 33 secured to the other 140 of the two inertial arms 130, 140.
  • the figure 7 illustrates the variant comprising at least one gear sector 34, 35, arranged to synchronize symmetrical movements of the inertial arms 130, 140, with a first toothed sector 34 integral with a 130 of the two inertial arms 130, 140, meshing permanently with a second toothed sector 35 integral with the other 140 of the two inertial arms 130, 140.
  • the figure 9 illustrates a flexible mechanical connection comprising flexible blades 36, 37, joining in cross the opposite ends of the two inertial arms 130 and 140.
  • the connecting piece 20 of the two arms of the tuning fork is connected to the plate 1 by a viscoelastic component or polyurethane, arranged to dissipate the reaction forces to the support due to a possible transient mode of "windshield wiper" type.
  • tuning fork when the inertial arms 130, 140 have a substantially synchronous movement.
  • the connecting piece 20 of the two arms of the tuning fork is connected to the plate 1 by a friction mechanism, coupled to an elastic return means in neutral position, and arranged to dissipate reaction forces to the support due to a possible transient mode of "wiper" type of tuning fork when the inertial arms 130, 140 have a substantially synchronous movement.
  • At least one component of mechanical anti-stall mechanism is made of a shock-absorbing material, so as to avoid bouncing.
  • At least one component of said mechanical anti-stall mechanism is a thin pallet, integral with an inertial arm 130, 140, and in an arc substantially concentric with the pivot axis, real or virtual , of the inertial arm 130, 140, which carries it.
  • the mechanical anti-stall mechanism comprises at least one set formed by a pallet of an inertial arm 130, 140, arranged to cooperate in the abutment position with an anchor of the escapement mobile 10. And the pallets and pins of the anti-stall are arranged to intercept in case of forced pivoting of the mobile escape 10 while the at least one first resonator 100 is maintained in its equilibrium position.
  • the first resilient return means 120 comprise at least one flexible strip made of oxidized silicon to thermally compensate for frequency variations.
  • the synchronization is magnetic.
  • the regulator mechanism 200 constitutes a regulation and exhaust mechanism.
  • the invention also relates to a clockwork movement 300 comprising at least one such regulating mechanism 200.
  • the invention also concerns a timepiece 400 comprising such a movement 300, or comprising at least one such regulating mechanism 200.
  • the advantage of the invention is to reconcile the high efficiency offered by a magnetic synchronization system (more than 90%), while eliminating its main defect, namely, the stall in case of high torque. Reliability is therefore improved without impairing performance performance.

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Abstract

Mécanisme régulateur (200) d'horlogerie comportant un mobile d'échappement (10) soumis à un couple moteur, et au moins un résonateur (100) comportant une structure rigide (110) reliée à une platine (1) par des moyens de rappel élastique (120) et portant au moins un bras inertiel (130) coopérant avec ledit mobile d'échappement (10) par des pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois ledit bras inertiel (130) et ledit mobile d'échappement (10), pour former un dispositif de synchronisation entre ledit mobile d'échappement (10) et ledit résonateur (100), où ledit dispositif de synchronisation est protégé d'un décrochage lors d'une augmentation accidentelle de couple par un mécanisme d'anti-décrochage mécanique comportant des butées mécaniques d'échappement (12) portées par ledit mobile d'échappement (10) et au moins une butée mécanique de bras inertiel (132) portée par ledit bras inertiel (130), et agencées ensemble pour un maintien d'arrêt de butée en pareil cas.

Description

  • L'invention concerne un mécanisme régulateur d'horlogerie comportant une platine et, montés mobiles au moins en mouvement de pivotement par rapport à ladite platine, un mobile d'échappement qui pivote autour d'un axe d'échappement et est soumis à un couple moteur, et au moins un premier résonateur comportant une première structure rigide reliée à ladite platine par des premiers moyens de rappel élastique, ladite première structure rigide portant au moins un bras inertiel dont un premier bras inertiel agencé pour coopérer avec ledit mobile d'échappement par l'intermédiaire de pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois ledit au moins un premier bras inertiel et ledit mobile d'échappement, pour former un dispositif de synchronisation entre ledit mobile d'échappement et ledit au moins un premier résonateur.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme régulateur.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant un tel mouvement ou un tel mécanisme régulateur.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes régulateurs d'horlogerie, notamment des mécanismes d'échappement d'horlogerie, et plus particulièrement, le domaine des échappements sans contact.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Le mouvement de la montre mécanique que l'on connaît aujourd'hui est le résultat d'améliorations successives depuis trois siècles. Son échappement à ancre suisse se caractérise par sa robustesse aux chocs. C'est-à-dire que l'état de la montre est peu affecté par un choc ponctuel.
  • Par contre, le rendement de cet échappement n'est pas très bon (30% environ). D'autre part, l'échappement à ancre suisse ne permet pas d'utiliser des résonateurs dont la fréquence est élevée ou l'amplitude faible.
  • On cherche donc un moyen de pouvoir utiliser des résonateurs présentant un facteur de qualité élevé, une fréquence élevée, et/ou des amplitudes faibles, tout en augmentant le rendement de l'échappement et sans pour autant abandonner sa robustesse aux chocs.
  • Parmi les réalisations liées au domaine de l'invention, on connaît:
    • la pendulette à diapason de Clifford ;
    • le mouvement « Resonique® » de « De Bethune®»
    • la montre «Accutron® » de « Bulova®.
  • Chacune de ces réalisations présente des avantages particuliers, mais ces mouvements présentent le même inconvénient : ils ne sont pas résistants aux chocs. C'est-à-dire qu'en cas de choc, les aiguilles avancent rapidement.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose de remédier à cette carence de l'état de la technique, en mettant au point une montre, notamment une montre mécanique, munie d'un régulateur à bras rotatifs, synchronisé magnétiquement, et équipée d'un anti-décrochage mécanique.
  • A cet effet, l'invention concerne un mécanisme régulateur selon la revendication 1.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme régulateur.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant un tel mouvement.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en plan, un mécanisme régulateur selon l'invention avec un résonateur unique comportant un bras suspendu sur deux lames flexibles définissant un pivot virtuel, autour duquel pivote ce bras, lequel comporte à son extrémité distale des masses polaires magnétiques, qui coopèrent de façon périodique avec d'autres masses polaires magnétiques que comporte sur sa circonférence une roue d'échappement, ce mécanisme régulateur est muni d'un mécanisme anti-décrochage selon l'invention, comportant des composants à la fois sur l'extrémité distale du bras, et sur la roue d'échappement ;
    • la figure 2 est un ensemble similaire à la figure 1, mais où le bras n'est fixé à la platine du mouvement que par une seule lame flexible ;
    • la figure 3 est une vue en plan d'un résonateur selon l'invention comportant deux résonateurs sur lames flexibles fonctionnant en opposition de phase ;
    • la figure 4 est une vue partielle, en plan, d'une variante où le mécanisme régulateur constitue un mécanisme d'échappement à chevilles de type Lepaute ;
    • les figures 5 et 6 sont des vues en perspective, sous des angles différents, du mécanisme régulateur de la figure 3 ;
    • les figures 7 à 9 sont des schémas simplifiés de liaisons mécaniques obligeant les bras rotatifs de tels résonateurs à rester en opposition ;
    • la figure 10 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement avec un régulateur selon l'invention comportant deux résonateurs.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention se propose de mettre au point un régulateur mécanique, comportant des résonateurs présentant un facteur de qualité élevé, une fréquence élevée, et/ou des amplitudes faibles, tout en augmentant le rendement de l'échappement et sans pour autant abandonner sa robustesse aux chocs.
  • Ce régulateur se base sur au moins un oscillateur synchronisé magnétiquement ou électrostatiquement. L'invention est plus précisément décrite dans le cas magnétique. L'homme du métier aura se référer aux autres demandes du même déposant, incorporées ici par référence, qui décrivent plus en détail les éléments de l'interaction magnétique de synchronisation, et qui traitent également la variante électrostatique :
    • demande européenne EP14182532.3
    • demande européenne EP13199428.7
    • demande européenne EP14176816.8
    • demande européenne EP14199040.8
    • demande européenne EP14199039.0
    • demande européenne PCT/EP2014/079036
    • demande européenne EP14186261.5
    • demande européenne EP14184155.1
    • demande européenne EP13199427.9 .
  • Ainsi, l'invention concerne un mécanisme régulateur 200 d'horlogerie comportant une platine 1 et, montés mobiles au moins en mouvement de pivotement par rapport à la platine 1, un mobile d'échappement 10 et au moins un premier résonateur 100.
  • Le mobile d'échappement 10 est ici illustré, non limitativement, par une roue d'échappement. Il pivote autour d'un axe d'échappement D0, et est soumis à un couple moteur, depuis un accumulateur tel qu'un barillet ou similaire.
  • Au moins un premier résonateur 100 comporte une première structure rigide 110, qui est reliée à la platine 1 par des premiers moyens de rappel élastique 120. Cette première structure rigide 110 porte au moins un bras inertiel 130 ou 140. Elle porte par ailleurs, au bout de bras 111, des masses d'inertie 112 porteuses de vis de réglage d'inertie et d'équilibrage 113.
  • La figure 1 montre un premier bras inertiel 130, qui est agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement 10 par l'intermédiaire de pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois le au moins un premier bras inertiel 130 et le mobile d'échappement 10, pour former un dispositif de synchronisation entre le mobile d'échappement 10 et le au moins un premier résonateur 100. Ce bras 130 comporte une extrémité distale porteuse de masses polaires, portée par une baguette 115.
  • Selon l'invention, le dispositif de synchronisation est protégé d'un décrochage lors d'une augmentation accidentelle de couple par un mécanisme d'anti-décrochage mécanique comportant des butées mécaniques d'échappement 12 portées par le mobile d'échappement 10, et par au moins une butée mécanique de bras inertiel 132, portée par le au moins un premier bras inertiel 130, et agencées ensemble pour un maintien d'arrêt de butée en pareil cas d'augmentation accidentelle de couple.
  • Plus particulièrement, 1, selon l'invention, le au moins un premier bras inertiel 130 pivote autour d'un premier axe virtuel D1. Et de telles dites butées mécaniques de bras inertiel 132, que comporte le bras inertiel 130, s'étendent, chacune, selon une direction sensiblement tangente à la course d'oscillation en pivotement du bras inertiel 130 autour du premier axe virtuel D1.
  • Plus particulièrement, dans la variante de la figure 1, le premier axe virtuel D1 est situé au niveau de l'intersection, en projection sur le plan de la platine 1, de lames flexibles 121 et 122 que comportent les premiers moyens de rappel élastique 120.
  • Dans la variante de la figure 2, le premier axe virtuel D1 est situé sur la position au repos d'une lame flexible unique 125 qui constitue les premiers moyens de rappel élastique 120.
  • Dans une variante particulière , non limitative, illustrée par les figures, la piste magnétisée ou/et électrisée que comporte le au moins un premier bras inertiel 130 comporte au moins une première masse polaire de bras inertiel 131A et une deuxième masse polaire de bras inertiel 131 B, alternées, qui s'étendent de part et d'autre d'une radiale R issue du premier axe virtuel D1, et de part et d'autre d'une perpendiculaire commune T à la radiale R.
  • Plus particulièrement, dans les variantes illustrées en figures 1 et 2, au moins une piste magnétisée ou/et électrisée, que comporte le mobile d'échappement 10, comporte une alternance de masses polaires d'échappement 11 et de butées mécaniques d'échappement 12, selon un même pas angulaire α par rapport à l'axe d'échappement D0.
  • De façon particulière, dans ces variantes, l'encombrement total, selon la radiale R, d'un groupe formé par une première masse polaire de bras inertiel 131A et une deuxième masse polaire de bras inertiel 131B consécutives, selon la radiale R, est sensiblement égal à un pas linéaire P qui est la projection sur la radiale R du pas angulaire α. Et l'écartement, selon la radiale R, des butées mécaniques de bras inertiel 132 correspondant à ce même groupe, est sensiblement égal à la moitié de ce pas linéaire P.
  • Dans une variante avantageuse illustrée par les figures 3, 5 et 6, la première structure rigide 110 porte encore au moins un deuxième bras inertiel 140 que comporte un deuxième résonateur 150. Ce deuxième bras inertiel 140 pivote autour d'un deuxième axe virtuel D2, et est agencé comme le premier bras inertiel 130, pour coopérer avec le mobile d'échappement 10 par l'intermédiaire de pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois le deuxième bras inertiel 140 et le mobile d'échappement 10. L"ensemble constitué par le premier résonateur 100 et le deuxième résonateur 150 forme alors un diapason.
  • Plus particulièrement, le mécanisme d'anti-décrochage mécanique comporte au moins une deuxième butée mécanique de bras inertiel 142 portée par le deuxième bras inertiel 140. Néanmoins, le mécanisme peut fonctionner avec la seule première butée du premier bras 130.
  • Tel qu'illustré par les figures, plus particulièrement, le premier bras inertiel 130 et le deuxième bras inertiel 140 comportent chacun une attache 133, respectivement 143, d'au moins une lame flexible 135, respectivement 145, les lames flexibles 135, respectivement 145, étant fixées à leur autre extrémité à la première structure rigide 110 constituée par une même pièce de liaison 20, comportant une zone de flexion 21, ici de type à cols, juste au niveau de l'attache rigide à la platine, et fixée à la platine 1 au niveau d'un encastrement 2.
  • Le premier bras inertiel 130 et le deuxième bras inertiel 140 sont agencés de façon à vibrer en opposition de phase l'un avec l'autre. C'est dans cette configuration que le facteur de qualité est le meilleur.
  • Dans la variante des figures 3, 5 et 6, le premier bras inertiel 130 et le deuxième bras inertiel 140 sont agencés de part et d'autre du mobile d'échappement 10, et comportent chacun au moins une paire constituée d'une masse polaire de bras inertiel 131, 141, et d'une butée mécanique de bras inertiel 132, 142, agencées pour coopérer alternativement avec la piste du mobile d'échappement 10.
  • Plus particulièrement, au moins une piste magnétisée ou/et électrisée que comporte le mobile d'échappement 10 comporte une alternance de masses polaires d'échappement 11 et de butées mécaniques d'échappement 12 selon un même pas angulaire α, et, dans chaque paire, la distance angulaire, en projection sur un même plan perpendiculaire à l'axe d'échappement D0, entre la masse polaire de bras inertiel 131, 141, et la butée mécanique de bras inertiel 132, 142, est égale à la moitié de ce pas angulaire α.
  • Plus particulièrement, tel qu'illustré, le premier bras inertiel 130 et le deuxième bras inertiel 140, et les lames flexibles 135, 145, s'étendent selon des directions sensiblement parallèles entre elles, et orthogonales à celle de la pièce de liaison 20.
  • De façon avantageuse et particulière, chaque bras inertiel 130, 140, est agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement 10 en continu, sans arrêt périodique du mobile d'échappement 10.
  • Dns une variante particulière, tel que visible en figure 4, le mécanisme régulateur 200 constitue un mécanisme d'échappement à chevilles de type Lepaute, où le mobile d'échappement 10 comporte une demi-cheville formant une butée mécanique d'échappement 12 à proximité de chaque masse polaire d'échappement 11 que comporte le mobile d'échappement 10, et où le au moins un premier bras inertiel 130 comporte une butée mécanique de bras inertiel 132A, qui est la surface intérieure d'une première branche de compas, et une autre butée mécanique de bras inertiel 132B correspondant au pas suivant qui est la surface extérieure d'un deuxième branche de compas. La surface intérieure de la première branche de compas et la surface extérieure de la deuxième branche de compas sont séparées par un espace de largeur supérieure au rayon de la demi-cheville.
  • Dans une variante, le système de butées mécaniques est coplanaire et comporte au moins un doigt agencé pour coopérer radialement avec une roue dentée.
  • Dans une réalisation particulière de faible amplitude, l'amplitude angulaire de chaque bras inertiel 130, 140, est inférieure à 20°.
  • Plus particulièrement, au moins un des bras inertiels 130, 140, du diapason porte deux palettes magnétiques.
  • Plus particulièrement, les deux bras inertiels 130, 140, du diapason portent chacun au moins une palette magnétique.
  • Plus particulièrement, au moins un des bras inertiels 130, 140, du diapason porte deux palettes mécaniques anti-décrochage.
  • Plus particulièrement, les deux bras inertiels 130, 140, du diapason portent chacun au moins une palette mécanique anti-décrochage.
  • Tel que visible sur les figures 7 à 9 représentant des variantes non limitatives, plus particulièrement, le mécanisme régulateur 200 comporte au moins deux bras inertiels 130, 140, rotatifs dont le déphasage de l'un par rapport à l'autre est contrôlé par une liaison mécanique.
  • La figure 7 illustre la liaison mécanique de contrôle de déphasage comportant un mécanisme rainure-goupille, avec une goupille 31 solidaire d'un 130 des deux bras inertiels 130, 140, coulissant dans une rainure 32 d'une ferrure 33 solidaire de l'autre 140 des deux bras inertiels 130, 140.
  • La figure 7 illustre la variante comportant au moins un secteur d'engrenage 34, 35, agencé de façon à synchroniser des mouvements symétriques des bras inertiels 130, 140, avec un premier secteur denté 34 solidaire d'un 130 des deux bras inertiels 130, 140, engrenant en permanence avec un deuxième secteur denté 35 solidaire de l'autre 140 des deux bras inertiels 130, 140.
  • La figure 9 illustre une liaison mécanique flexible comportant des lames flexibles 36, 37, joignant en croix les extrémités opposées des deux bras inertiels 130 et 140.
  • Plus particulièrement, la pièce de liaison 20 des deux bras du diapason est liée à la platine 1 par un composant viscoélastique ou en polyuréthane, agencé pour dissiper des forces de réaction au support dues à un éventuel mode transitoire de type « essuie-glace » du diapason quand les bras inertiels 130, 140, ont un mouvement sensiblement synchrone.
  • Dans une autre variante, la pièce de liaison 20 des deux bras du diapason est liée à la platine 1 par un mécanisme à friction, couplé à un moyen de rappel élastique en position neutre, et agencé pour dissiper des forces de réaction au support dues à un éventuel mode transitoire de type « essuie-glace » du diapason quand les bras inertiels 130, 140,ont un mouvement sensiblement synchrone.
  • De façon avantageuse, au moins un composant dumécanisme d'anti-décrochage mécanique est fait d'un matériau absorbant les chocs, de façon à éviter les rebonds.
  • Tel que visible sur la figure 3, dans une variante particulière, au moins un composant dudit mécanisme d'anti-décrochage mécanique est une palette fine, solidaire d'un bras inertiel 130, 140, et en arc de cercle sensiblement concentrique à l'axe de pivotement, réel ou virtuel, du bras inertiel 130, 140, qui la porte.
  • Dans une variante particulière, le mécanisme d'anti-décrochage mécanique comporte au moins un jeu formé par une palette d'un bras inertiel 130, 140, agencée pour coopérer en position de butée avec une cheville du mobile d'échappement 10. Et les palettes et chevilles de l'anti-décrochage sont agencées pour s'intercepter en cas de pivotement forcé du mobile d'échappement 10 alors que le au moins un premier résonateur 100 est maintenu dans sa position d'équilibre.
  • De façon particulière et avantageuse, les premiers moyens de rappel élastique 120 comportent au moins une lame flexible en silicium oxydé pour compenser thermiquement les variations de fréquences.
  • Dans une variante particulière, la plus facile à mettre en oeuvre, la synchronisation est magnétique.
  • Dans une application particulièrement avantageuse, le mécanisme régulateur 200 constitue un mécanisme de régulation et d'échappement.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 300 comportant au moins un tel mécanisme régulateur 200.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 400 comportant un tel mouvement 300, ou comportant au moins un tel mécanisme régulateur 200.
  • L'avantage de l'invention est de pouvoir concilier le rendement élevé qu'offre un système de synchronisation magnétique (plus de 90%), tout en supprimant son principal défaut, à savoir, le décrochage en cas de couple élevé. La fiabilité est donc améliorée sans altérer les performances de rendement.
  • La solution apportée par cette protection en cas de surcharge de couple est peu coûteuse, et facile à combiner avec un mécanisme d'échappement magnétique ou similaire.

Claims (36)

  1. Mécanisme régulateur (200) d'horlogerie comportant une platine (1) et, montés mobiles au moins en mouvement de pivotement par rapport à ladite platine (1), un mobile d'échappement (10) qui pivote autour d'un axe d'échappement (D0) et est soumis à un couple moteur, et au moins un premier résonateur (100) comportant une première structure rigide (110) reliée à ladite platine (1) par des premiers moyens de rappel élastique (120), ladite première structure rigide (110) portant au moins un bras inertiel (130 ; 140) dont un premier bras inertiel (130) agencé pour coopérer avec ledit mobile d'échappement (10) par l'intermédiaire de pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois ledit au moins un premier bras inertiel (130) et ledit mobile d'échappement (10), pour former un dispositif de synchronisation entre ledit mobile d'échappement (10) et ledit au moins un premier résonateur (100), caractérisé en ce que ledit dispositif de synchronisation est protégé d'un décrochage lors d'une augmentation accidentelle de couple par un mécanisme d'anti-décrochage mécanique comportant des butées mécaniques d'échappement (12) portées par ledit mobile d'échappement (10) et au moins une butée mécanique de bras inertiel (132) portée par ledit au moins un premier bras inertiel (130), et agencées ensemble pour un maintien d'arrêt de butée lors d'une augmentation accidentelle de couple.
  2. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un premier bras inertiel (130) pivote autour d'un premier axe virtuel (D1), et en ce que des dites butées mécaniques de bras inertiel (132) que comporte ledit bras inertiel (130) s'étendent, chacune, selon une direction sensiblement tangente à la course d'oscillation en pivotement dudit bras inertiel (130) autour dudit premier axe virtuel (D1).
  3. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier axe virtuel (D1) est situé, au niveau de l'intersection en projection, sur le plan de ladite platine (1), de lames flexibles (121 ; 122) que comportent lesdits premiers moyens de rappel élastique (120).
  4. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier axe virtuel (D1) est situé sur la position au repos d'une lame flexible unique (125) qui constitue lesdits premiers moyens de rappel élastique (120).
  5. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite piste magnétisée ou/et électrisée que comporte ledit au moins un premier bras inertiel (130) comporte au moins une première masse polaire de bras inertiel (131 A) et une deuxième masse polaire de bras inertiel (131 B), qui s'étendent de part et d'autre d'une radiale (R) issue dudit premier axe virtuel (D1) et de part et d'autre d'une perpendiculaire commune (T) à ladite radiale (R).
  6. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 5, caractérisé en ce que au moins une dite piste magnétisée ou/et électrisée que comporte ledit mobile d'échappement (10) comporte une alternance de masses polaires d'échappement (11) et de butées mécaniques d'échappement (12) selon un même pas angulaire (α) par rapport audit axe d'échappement (D0).
  7. Mécanisme régulateur (200) selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'encombrement total, selon la dite radiale (R), d'un groupe formé par une dite première masse polaire de bras inertiel (131A) et une dite deuxième masse polaire de bras inertiel (131B) consécutives, selon la dite radiale (R), est sensiblement égal à un pas linéaire (P) qui est la projection sur ladite radiale (R) dudit pas angulaire (α), et en ce que l'écartement, selon la dite radiale (R), desdites butées mécaniques de bras inertiel (132) correspondant audit groupe, est sensiblement égal à la moitié dudit pas linéaire (P).
  8. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première structure rigide (110) porte encore au moins un deuxième bras inertiel (140) que comporte un deuxième résonateur (150), ledit deuxième bras inertiel (140) pivotant autour d'un deuxième axe virtuel (D2) et agencé comme ledit premier bras inertiel (130) pour coopérer avec ledit mobile d'échappement (10) par l'intermédiaire de pistes magnétisées ou/et électrisées que comportent à la fois ledit deuxième bras inertiel (140) et ledit mobile d'échappement (10), l'ensemble dudit premier résonateur (100) et dudit deuxième résonateur (150) formant un diapason.
  9. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit mécanisme d'anti-décrochage mécanique comporte au moins une deuxième butée mécanique de bras inertiel (142) portée par ledit deuxième bras inertiel (140).
  10. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit premier bras inertiel (130) et ledit deuxième bras inertiel (140) comportent chacun une attache (133 ; 143) d'au moins une lame flexible (135 ; 145), lesdites lames flexibles (135 ; 145) étant fixées à leur autre extrémité à ladite première structure rigide (110) constituée par une même pièce de liaison (20), comportant une zone de flexion (21) et fixée à ladite platine (1) au niveau d'un encastrement (2).
  11. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que ledit premier bras inertiel (130) et ledit deuxième bras inertiel (140) sont agencés de façon à vibrer en opposition de phase l'un avec l'autre.
  12. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ledit premier bras inertiel (130) et ledit deuxième bras inertiel (140) sont agencés de part et d'autre dudit mobile d'échappement (10), et comportent chacun au moins une paire constituée d'une masse polaire de bras inertiel (131 ; 141) et d'une dite butée mécanique de bras inertiel (132 ; 142), agencées pour coopérer alternativement avec ladite piste dudit mobile d'échappement (10).
  13. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 12, caractérisé en ce que au moins une dite piste magnétisée ou/et électrisée que comporte ledit mobile d'échappement (10) comporte une alternance de masses polaires d'échappement (11) et de butées mécaniques d'échappement (12) selon un même pas angulaire (α), et en ce que, dans chaque dite paire, la distance angulaire, en projection sur un même plan perpendiculaire audit axe d'échappement (D0), entre ladite masse polaire de bras inertiel (131 ; 141) et ladite butée mécanique de bras inertiel (132 ; 142) est égale à la moitié dudit pas angulaire (α).
  14. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 et l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ledit premier bras inertiel (130) et ledit deuxième bras inertiel (140), et lesdites lames flexibles (135 ; 145), s'étendent selon des directions sensiblement parallèles entre elles et orthogonales à celle de ladite pièce de liaison (20).
  15. Mécanisme régulateur (200) selon l'un des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que chaque dit bras inertiel (130 ; 140) est agencé pour coopérer avec ledit mobile d'échappement (10) en continu, sans arrêt périodique dudit mobile d'échappement (10).
  16. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit mécanisme régulateur (200) constitue un mécanisme d'échappement à chevilles de type Lepaute, où ledit mobile d'échappement (10) comporte une demi-cheville formant une dite butée mécanique d'échappement (12) à proximité de chaque masse polaire d'échappement (11) que comporte ledit mobile d'échappement (10), et où ledit au moins un premier bras inertiel (130) comporte une dite butée mécanique de bras inertiel (132A) qui est la surface intérieure d'une première branche de compas, et une autre butée mécanique de bras inertiel (132B) correspondant au pas suivant qui est la surface extérieure d'un deuxième branche de compas, ladite surface intérieure de ladite première branche de compas et ladite surface extérieure de ladite deuxième branche de compas étant séparées par un espace de largeur supérieure au rayon de ladite demi-cheville.
  17. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit système de butées mécaniques est coplanaire et comporte au moins un doigt agencé pour coopérer radialement avec une roue dentée.
  18. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'amplitude angulaire de chaque dit bras inertiel (130 ; 140) est inférieure à 20°.
  19. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 110, caractérisé en ce qu'au moins un desdits bras inertiels (130 ; 140) dudit diapason porte deux palettes magnétiques.
  20. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 10, caractérisé en ce que les deux dits bras inertiels (130 ; 140) dudit diapason portent chacun au moins une palette magnétique.
  21. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins un desdits bras inertiels (130 ; 140) dudit diapason porte deux palettes mécaniques anti-décrochage.
  22. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 10, caractérisé en ce que les deux dits bras inertiels (130 ; 140) dudit diapason portent chacun au moins une palette mécanique anti-décrochage.
  23. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 8 ou selon une revendication dépendant de la revendication 8, caractérisé en ce que ledit mécanisme régulateur (200) comporte au moins deux dits bras inertiels (130 ; 140) rotatifs dont le déphasage de l'un par rapport à l'autre est contrôlé par une liaison mécanique.
  24. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite liaison mécanique de contrôle de déphasage comporte un mécanisme rainure-goupille, avec une goupille (31) solidaire d'un des deux dits bras inertiels (130 ; 140) coulissant dans une rainure (32) d'une ferrure (33) solidaire de l'autre des deux dits bras inertiels (130 ; 140).
  25. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite liaison mécanique de contrôle de déphasage comporte au moins un secteur d'engrenage (34 ; 35) agencé de façon à synchroniser des mouvements symétriques desdits bras inertiels (130 ; 140), avec un premier secteur denté (34) solidaire d'un des deux dits bras inertiels (130 ; 140) engrenant en permanence avec un deuxième secteur denté (35) solidaire de l'autre des deux dits bras inertiels (130 ; 140).
  26. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite liaison mécanique de contrôle de déphasage est une liaison mécanique flexible comportant des lames flexibles (36 ; 37) joignant en croix les extrémités opposées des deux dits bras inertiels (130 ; 140).
  27. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 10, caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (20) des deux bras du diapason est liée à ladite platine (1) par un composant viscoélastique ou en polyuréthane agencé pour dissiper des forces de réaction au support dues à un éventuel mode transitoire de type « essuie-glace » dudit diapason quand lesdits bras inertiels (130 ; 140) ont un mouvement sensiblement synchrone.
  28. Mécanisme régulateur (200) selon la revendication 10 ou selon une revendication dépendant de la revendication 10, caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (20) des deux bras du diapason est liée à ladite platine (1) par un mécanisme à friction, couplé à un moyen de rappel élastique en position neutre, et agencé pour dissiper des forces de réaction au support dues à un éventuel mode transitoire de type « essuie-glace » dudit diapason quand lesdits bras inertiels (130 ; 140) ont un mouvement sensiblement synchrone.
  29. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 28, caractérisé en ce que au moins un composant dudit mécanisme d'anti-décrochage mécanique est fait d'un matériau absorbant les chocs de façon à éviter les rebonds.
  30. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 29, caractérisé en ce que au moins un composant dudit mécanisme d'anti-décrochage mécanique est une palette fine, solidaire d'un dit bras inertiel (130 ; 140), et en arc de cercle sensiblement concentrique à l'axe de pivotement, réel ou virtuel, dudit bras inertiel (130 ; 140) qui la porte.
  31. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que ledit mécanisme d'anti-décrochage mécanique comporte au moins un jeu formé par une palette d'un dit bras inertiel (130 ; 140), agencée pour coopérer en position de butée avec une cheville dudit mobile d'échappement (10), et en ce que lesdites palettes et chevilles de l'anti-décrochage sont agencées pour s'intercepter en cas de pivotement forcé dudit mobile d'échappement (10) alors que ledit au moins un premier résonateur (100) est maintenu dans sa position d'équilibre.
  32. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 31, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de rappel élastique (120) comportent au moins une lame flexible en silicium oxydé pour compenser thermiquement les variations de fréquences.
  33. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que ladite synchronisation est magnétique.
  34. Mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 33, caractérisé en ce qu'il constitue un mécanisme de régulation et d'échappement.
  35. Mouvement d'horlogerie (300) comportant au moins un mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 34.
  36. Pièce d'horlogerie (400) comportant un mouvement (300) selon la revendication 35, ou comportant au moins un mécanisme régulateur (200) selon l'une des revendications 1 à 34.
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