EP3217229B1 - Système de compensation thermique auxiliaire réglable - Google Patents

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EP3217229B1
EP3217229B1 EP16158888.4A EP16158888A EP3217229B1 EP 3217229 B1 EP3217229 B1 EP 3217229B1 EP 16158888 A EP16158888 A EP 16158888A EP 3217229 B1 EP3217229 B1 EP 3217229B1
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EP
European Patent Office
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balance wheel
compensation system
adjustable auxiliary
adjustable
balance
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EP16158888.4A
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EP3217229A1 (fr
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Alain Zaugg
Davide Sarchi
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Montres Breguet SA
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Montres Breguet SA
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Publication date
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Application filed by Montres Breguet SA filed Critical Montres Breguet SA
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Priority to US15/422,671 priority patent/US9989922B2/en
Priority to JP2017029758A priority patent/JP6275299B2/ja
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/22—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature
    • G04B17/222—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature with balances
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
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    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/22—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature
    • G04B17/227—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature composition and manufacture of the material used

Definitions

  • the invention relates to an adjustable auxiliary thermal compensation system and in particular such a system mounted on a balance of a balance-spring balance spring.
  • the aim of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks mentioned above by proposing a balance wheel offering a thermal compensation adjustment making it possible to correct the manufacturing dispersions of the elements of a balance-sprung resonator.
  • the invention relates to a pendulum comprising a clamp connected to a hub by means of at least one arm, characterized in that the pendulum comprises an auxiliary thermal compensation system adjustable mounted in the space delimited by the serge allowing adjustment of the thermal compensation of the balance wheel.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system is adaptable to a balance of an already developed timepiece movement and makes it possible to compensate individually for the dispersion specific to each movement in order to make, for example, a balance - hairspring resonator even less sensitive to variations in temperature only with a compensating hairspring alone. Therefore, the adjustable auxiliary thermal compensation system does not do all of the compensation but provides a means to fine tune the basic setting.
  • the invention relates to a resonator comprising a compensating hairspring characterized in that the compensating hairspring is coupled to a balance according to one of the preceding variants.
  • a resonator 1 comprising a compensating hairspring 3 of the silicon type coated with silicon dioxide and cooperating with a balance 5 of predetermined inertia offers a unprecedented thermal compensation in the field of mechanical watchmaking.
  • the invention therefore proposes to modify a conventional pendulum comprising an uncut twill connected to a hub using at least one arm.
  • the pendulum advantageously comprises an adjustable auxiliary thermal compensation system mounted in the space delimited by the uncut twill or in its close periphery making it possible to offer an adjustment of the thermal compensation of the pendulum.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system makes it possible to individually correct the thermal coefficient of each movement in order to make, for example, a balance-spring balance spring even less sensitive to temperature variations than with a balance spring alone. Therefore, the adjustable auxiliary thermal compensation system does not do all of the compensation but provides a means to fine tune the basic setting.
  • a balance 15 can be seen comprising a clamp 14 provided with regulating screws 16 and connected to a hub 11 by means of four arms 12.
  • the balance 15 advantageously comprises, according to the invention, an adjustable auxiliary thermal compensation system 13 mounted in the space delimited by the serge 14, that is to say the volume delimited by the internal diameter of the serge 14, or in its close periphery, making it possible to offer an adjustment of the thermal compensation of the balance 15 in equivalent volume / size.
  • the aim is to offer a possibility of regulating the variation of the inertia of the balance 15 in a predetermined manner as a function of temperature variations in order to correct the manufacturing dispersions of the elements of a resonator 1 balance - hairspring.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 13 is mounted on one of the arms 12 of the balance 15.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 13 comprises a fastening device 19 comprising adjustable positioning means between the hub 11 and the serge 14 in order to adapt the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 13.
  • the adjustable positioning means comprise a radial recess 18 making it possible to choose a position along the radius of the balance 15 by means of a translation T between the hub 11 and the clamp 14.
  • the fastening device 19 further comprises adjustable orientation means in order to further optimize the adaptation of the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 13.
  • the adjustable orientation means comprise a pivot 22 mounted in the radial recess 18 making it possible to choose an angle relative to the arm 12 of the balance 15 by means of a rotation R of the base 17 of the auxiliary thermal compensation system adjustable 13, for example, by means of the notch 20.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 13 comprises a bimetallic device 21 integral with the base 17 and which comprises at least a first blade 23 and at least a second blade 25. Said at least a first and at least a second blade 23, 25 each have a different coefficient of expansion and are arranged to attach to one another so that the curvature of the bimetallic device 21 varies as a function of the temperature.
  • the bimetallic device 21 comprises a block 24 in one piece with the end of one of said at least a first and at least a second blade 23, 25 making it possible to increase the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system. 13.
  • the balance 15 can include several adjustable auxiliary thermal compensation systems 13 and / or a counterweight for each adjustable auxiliary thermal compensation system 13 can be used as explained for the second embodiment.
  • the pendulum can also be of different geometry such as, for example, with more or less arms, with a cut twill or with a twill formed from several curved lobes.
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 13 could be adapted as to its materials and geometries used of bimetallic device 21 and / or its block 24 and / or its fixing device 19 according to the desired range of adjustment of the thermal coefficient.
  • a balance 35 can be seen comprising a serge 34 provided with adjusting screws 36 and connected to a hub 31 by means of four arms 32.
  • the balance 35 advantageously comprises according to the invention, an adjustable auxiliary thermal compensation system 33 mounted in the space delimited by the serge 34, that is to say the volume delimited by the internal diameter of the serge 34, making it possible to offer an adjustment of the thermal compensation of the balance wheel 35.
  • the aim is to offer a possibility of adjusting the variation of the inertia of the balance wheel 35 in a predetermined manner as a function temperature variations in order to correct the manufacturing dispersions of the elements of a resonator 1 balance - hairspring.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 33 is mounted on the hub 31 of the pendulum 35 using two lugs 46.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 33 comprises a fixing device 39 comprising adjustable positioning means between the hub 31 and the clamp 34 in order to adapt the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 33.
  • the adjustable positioning means comprise a radial recess 38 between the two tabs 46 making it possible to choose a position along the radius of the pendulum 35 by means of a translation T between the hub 31 and the clamp 34.
  • the fixing device 39 also comprises adjustable orientation means in order to further optimize the adaptation of the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 33.
  • the adjustable orientation means comprise a pivot 42 mounted in the radial recess 38 between the legs 46 making it possible to choose an angle relative to the legs 46 by means of a rotation R of the base 37 of the thermal compensation system adjustable auxiliary 33, for example, by means of the notch 40.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 33 comprises a bimetallic device 41 secured to the base 37 and which comprises at least a first blade 43 and at least a second blade 45. Said at least a first and at least a second blade 43, 45 each have a different coefficient of expansion and are arranged to attach to one another so that the curvature of the bimetal device 41 varies as a function of the temperature.
  • the bimetal device 41 comprises a block 44 in a single piece with the end of one of said at least a first and at least a second blade 43, 45 making it possible to increase the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system. 33.
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 could be adapted as to its materials and geometries used of bimetallic device 41 and / or its block 44 and / or its fixing device 39 according to the desired range of adjustment of the thermal coefficient.
  • the balance 35 ' can include several adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 , 33 2 in order to balance the balance 35'. So as visible to the figure 5 , the balance 35 ′ comprises two adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 , 33 2 distributed symmetrically with respect to the hub 31.
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 , 33 2 in the radial recess 38 1 , 38 2 of the legs 46 1 , 46 2 associated it is possible to choose a predetermined correction of the inertia of the pendulum 35 'as a function of temperature variations while having better balancing than in the example of the figure 3 .
  • the 35 "pendulum may also include a counterweight 47 1 , 47 2 for each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ', 33 2 ' in order to make it substantially stationary, at a given temperature, for example 23 ° C, the center of mass of each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ′, 33 2 ′ whatever the rotation R 1 , R 2 carried out.
  • the 35 "balance comprises two adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 ′, 33 2 ′ distributed symmetrically with respect to the hub 31.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 ′ , 33 2 ' are each mounted on the hub 31 of the 35 "balance using two lugs 46 1 , 46 2 .
  • a counterweight 47 1 , 47 2 is integral with each base 37 1 , 37 2 so as to compensate for the mass of the bimetallic strip assembly 46 1 , 46 2 - block 44 1 , 44 2 when each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ', 33 2 ' performs a rotation R 1 , R 2 .
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 , 33 2 comprises a fixing device 39 1 , 39 2 comprising adjustable positioning means with a radial recess 38 1 , 38 2 between the two legs 46 1 , 46 2 making it possible to choose a position along the radius of the balance 35 "using a translation T 1 , T 2 between the hub 31 and the clamp 34. It is therefore understood that the adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 , 33 2 have a fixed working radius relative to the axis of rotation of the 35 "balance but free on rotating friction.
  • the fixing device 39 1 , 39 2 further comprises adjustable orientation means which comprise a pivot 42 1 , 42 2 mounted in the radial recess 38 1 , 38 2 between the legs 46 1 , 46 2 allowing to choose an angle with respect to the legs 46 1 , 46 2 by means of a rotation R 1 , R 2 of the base 37 1 , 37 2 of the adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ', 33 2 '.
  • adjustable orientation means comprise a pivot 42 1 , 42 2 mounted in the radial recess 38 1 , 38 2 between the legs 46 1 , 46 2 allowing to choose an angle with respect to the legs 46 1 , 46 2 by means of a rotation R 1 , R 2 of the base 37 1 , 37 2 of the adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ', 33 2 '.
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 33 1 ', 33 2 ' in the radial recess 38 1 , 38 2 of the legs 46 1 , 46 2 associated, it is possible to choose a predetermined correction of the inertia of the 35 "balance as a function of temperature variations while having better balancing and keeping a center of mass substantially stationary of the adjustable auxiliary thermal compensation systems 33 1 ', 33 2 ' compared to the example of the figure 3 .
  • a balance 55 can be seen comprising a serge 54 provided with regulating screws 56 and connected to a hub 51 by means of four arms 52.
  • the balance 55 advantageously comprises according to the invention, an adjustable auxiliary thermal compensation system 53 mounted in the space delimited by the serge 54, that is to say the volume delimited by the internal diameter of the serge 54, making it possible to offer an adjustment of the thermal compensation of the balance 55.
  • the aim is to offer a possibility of adjusting the variation of the inertia of the balance 55 in a predetermined manner as a function of temperature variations in order to correct the manufacturing dispersions of the elements of a resonator 1 balance - hairspring.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 53 is mounted on the hub 51 of the pendulum 55 using two lugs 66.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 53 includes a fixing device 59 comprising adjustable positioning means between the hub 51 and the clamp 54 in order to adapt the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 53.
  • the adjustable positioning means comprise a radial recess 58 between the two tabs 66 making it possible to choose a position along the radius of the pendulum 55 by means of a translation T between the hub 51 and the clamp 54.
  • the fixing device 59 also comprises adjustable orientation means in order to further optimize the adaptation of the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system 53.
  • the adjustable orientation means comprise a pivot 62 mounted in the radial recess 58 between the legs 66 making it possible to choose an angle relative to the legs 66 by means of a rotation R of the base 57 of the thermal compensation system adjustable auxiliary 53, for example, by means of the notch 60.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system 53 comprises a bimetallic device 61 integral with the base 57 and which comprises at least a first blade 63 and at least a second blade 65. Said at least a first and at least a second blade 63, 65 each have a different coefficient of expansion and are arranged to attach to one another so that the curvature of the bimetallic device 61 varies as a function of the temperature.
  • the bimetallic device 61 comprises a block 64 in one piece with the end of one of said at least a first and at least a second blade 63, 65 making it possible to increase the influence of the adjustable auxiliary thermal compensation system. 53.
  • the pendulum 55 can comprise several adjustable auxiliary thermal compensation systems 53 and / or a counterweight for each adjustable auxiliary thermal compensation system 53 can be used as explained above. for the second embodiment.
  • the pendulum can also be of different geometry such as, for example, with more or less arms, with a cut twill or with a twill formed from several curved lobes.
  • each adjustable auxiliary thermal compensation system 53 could be adapted as to its materials and geometries used of bimetallic device 61 and / or its block 64 and / or its fixing device 59 according to the desired range of adjustment of the thermal coefficient.
  • the bimetal device must be sensitive to temperature variations.
  • the bimetal device according to the invention comprises at least a first blade based on silicon and at least a second blade based on metal.
  • Said at least one first silicon-based blade may comprise monocrystalline silicon, doped monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, doped polycrystalline silicon, porous silicon, silicon oxide, quartz, silica, nitride silicon or silicon carbide.
  • silicon-based material is in the crystalline phase, any crystalline orientation can be used.
  • said at least one second metal-based blade may include silver and / or magnesium and / or lead and / or thallium and / or nickel and / or copper and / or zinc and / or gold and / or aluminum and / or indium and / or vulcanite.
  • said at least a first and at least a second blade are arranged to attach to one another so that the curvature of the bimetal device varies as a function of the temperature.
  • the strip formed by said at least a first and at least a second blade curves with the temperature increase on the side where the coefficient of expansion is the lowest.
  • the bimetallic device may comprise several first blades arranged to attach to a single second blade or, alternatively, that several second blades are arranged to attach to a single first blade.
  • a difference in the expansion coefficient of the bimetal device is sought which is approximately between 10 and 30 10 -6 K -1 and, preferably, a low sensitivity to magnetic fields.
  • the pair of monocrystalline silicon - nickel / phosphorus alloy is used.
  • other alloys can be applied by galvanic growth such as gold. It is also possible to assemble a silicon-based part on components machined in a more traditional way such as copper alloys or non-magnetic steels.
  • monocrystalline silicon has a coefficient of linear expansion ⁇ at 25 ° C around 2.5 10 -6 K -1 while metals or metal alloys generally have coefficients of linear expansion at 25 ° C between substantially 13 and 32 10 -6 K -1 . It is therefore understood that the difference in expansion coefficient of the bimetal device allows a high sensitivity to temperature.
  • the bimetal device under ambient conditions of temperature and pressure (CATP) corresponding to a temperature of 25 ° C and a pressure of 100 kPa, the bimetal device preferably forms a curved band.
  • CAP temperature and pressure
  • interlocking means formed either by a groove - hook assembly or by notch - rib assemblies.
  • said at least a first and at least a second blade could be attached to one another by the use of an adhesive material or by electroforming.
  • each block 24, 44, 44 1 , 44 2 , 64 could be alternately replaced by a counterweight fixed on the free end of one of said at least a first and / or at least a second blade in the manner of screws.
  • the counterweight could thus be formed from a third material, for example denser than the first two.
  • the adjustable auxiliary thermal compensation system can be mounted on an arm or the pendulum hub. However, nothing prevents the adjustable auxiliary thermal compensation system from being alternately mounted on the pendulum rim, that is to say on the internal diameter or the external diameter of the balance rim.

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se rapporte à un système de compensation thermique auxiliaire réglable et notamment un tel système monté sur un balancier d'un résonateur balancier-spiral.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Il est expliqué dans le document EP 1 422 436 , comment former un spiral compensateur comportant une âme en silicium revêtue de dioxyde de silicium et coopérant avec un balancier d'inertie prédéterminée pour compenser thermiquement l'ensemble dudit résonateur.
  • Fabriquer un tel spiral compensateur apporte de nombreux avantages mais conserve l'inconvénient commun à toute fabrication. En effet, l'étape de gravage de spiraux dans une plaquette de silicium offre une dispersion géométrique très faible mais non négligeable s'agissant d'un spiral compensateur pour offrir une marche semblable pour chaque type de mouvement.
    • Résumé de l'invention
  • Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un balancier offrant un réglage de compensation thermique permettant de corriger les dispersions de fabrication des éléments d'un résonateur balancier - spiral.
  • A cet effet, l'invention se rapporte à un balancier comportant une serge reliée à un moyeu à l'aide d'au moins un bras caractérisé en ce que le balancier comporte un système de compensation thermique auxiliaire réglable monté dans l'espace délimité par la serge permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier.
  • On comprend donc que le système de compensation thermique auxiliaire réglable est adaptable à un balancier d'un mouvement horloger déjà développé et permet de compenser individuellement la dispersion propre à chaque mouvement afin de rendre par exemple un résonateur balancier - spiral encore moins sensible aux variations de température qu'avec un spiral compensateur seul. Par conséquent, le système de compensation thermique auxiliaire réglable ne fait pas l'ensemble de la compensation mais donne un moyen pour affiner le réglage de base.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses de l'invention :
    • le système de compensation thermique auxiliaire réglable est monté sur ledit au moins un bras, le moyeu ou la serge du balancier ;
    • le système de compensation thermique auxiliaire réglable comporte un dispositif de fixation comprenant des moyens de positionnement réglables entre le moyeu et la serge afin d'adapter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable ;
    • les moyens de positionnement réglables comportent un évidement radial permettant de choisir une position entre le moyeu et la serge. ;
    • le dispositif de fixation comporte en outre des moyens d'orientation réglables afin d'adapter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable ;
    • le système de compensation thermique auxiliaire réglable comporte un dispositif bilame comportant au moins une première lame et au moins une deuxième lame, lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames possèdent chacune un coefficient de dilatation différent et sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame varie en fonction de la température ;
    • ladite au moins une première lame est à base de silicium ;
    • ladite au moins une deuxième lame est à base de métal ;
    • dans les conditions ambiantes de température et de pression, le dispositif bilame forme une bande courbe ;
    • le dispositif bilame comporte un bloc solidaire avec l'extrémité d'une desdites au moins une première et au moins une deuxième lames permettant d'augmenter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable ;
    • le système de compensation thermique auxiliaire réglable comporte en outre un contrepoids permettant de compenser la masse du dispositif bilame ;
    • le balancier comporte plusieurs systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables.
  • De plus, l'invention se rapporte à un résonateur comportant un spiral compensateur caractérisé en ce que le spiral compensateur est couplé à un balancier selon l'une des variantes précédentes.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une représentation partielle d'un mouvement horloger selon l'invention ;
    • les figures 2 à 4 sont des représentations de trois modes de réalisation de systèmes de compensation thermique auxiliaire réglable selon l'invention ;
    • les figures 5 et 6 sont des représentations de deux alternatives du deuxième mode de réalisation de système de compensation thermique auxiliaire réglable selon l'invention.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • Comme montré à la figure 1, un résonateur 1 comportant un spiral compensateur 3 du type silicium revêtue de dioxyde de silicium et coopérant avec un balancier 5 d'inertie prédéterminée offre une compensation thermique sans précédent dans le domaine de l'horlogerie mécanique.
  • Toutefois, les aléas de fabrication et le fait que le spiral compensateur n'est pas forcément du type silicium revêtue de dioxyde de silicium ont poussé la Demanderesse à chercher des solutions correctrices. Il est ainsi apparu qu'un besoin existe pour un système de compensation thermique auxiliaire réglable permettant de régler le coefficient thermique d'un résonateur sur une plage de ± 0,5 s.j-1.°-1 qui soit adaptable sur des mouvements horlogers existants.
  • L'invention se propose donc de modifier un balancier habituel comportant une serge non coupée reliée à un moyeu à l'aide d'au moins un bras. Selon l'invention, le balancier comporte, de manière avantageuse, un système de compensation thermique auxiliaire réglable monté dans l'espace délimité par la serge non coupée ou dans sa proche périphérie permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier.
  • On comprend donc que le système de compensation thermique auxiliaire réglable permet de corriger individuellement le coefficient thermique de chaque mouvement afin de rendre par exemple un résonateur balancier - spiral encore moins sensible aux variations de température qu'avec un spiral compensateur seul. Par conséquent, le système de compensation thermique auxiliaire réglable ne fait pas l'ensemble de la compensation mais donne un moyen pour affiner le réglage de base.
  • Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, on peut voir un balancier 15 comportant une serge 14 munie de vis réglantes 16 et reliée à un moyeu 11 à l'aide de quatre bras 12. Le balancier 15 comporte, avantageusement selon l'invention, un système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 monté dans l'espace délimité par la serge 14, c'est-à-dire le volume délimité par le diamètre interne de la serge 14, ou dans sa proche périphérie, permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier 15 dans un volume/encombrement équivalent.
  • On comprend que le but est d'offrir une possibilité de régler la variation de l'inertie du balancier 15 de manière prédéterminée en fonction des variations de température afin de corriger les dispersions de fabrication des éléments d'un résonateur 1 balancier - spiral.
  • Dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 2, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 est monté sur l'un des bras 12 du balancier 15.
  • Pour ce faire, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 comporte un dispositif de fixation 19 comprenant des moyens de positionnement réglables entre le moyeu 11 et la serge 14 afin d'adapter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 13. Dans l'exemple de la figure 2, les moyens de positionnement réglables comportent un évidement radial 18 permettant de choisir une position le long du rayon du balancier 15 à l'aide d'une translation T entre le moyeu 11 et la serge 14.
  • De plus, le dispositif de fixation 19 comporte en outre des moyens d'orientation réglables afin d'encore optimiser l'adaptation l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 13. Dans l'exemple de la figure 2, les moyens d'orientation réglables comportent un pivot 22 monté dans l'évidement radial 18 permettant de choisir un angle par rapport au bras 12 du balancier 15 à l'aide d'une rotation R de la base 17 du système de compensation thermique auxiliaire réglable 13, par exemple, au moyen de l'encoche 20.
  • Selon le premier mode de réalisation illustré à la figure 2, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 comporte un dispositif bilame 21 solidaire de la base 17 et qui comporte au moins une première lame 23 et au moins une deuxième lame 25. Lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames 23, 25 possèdent chacune un coefficient de dilatation différent et sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame 21 varie en fonction de la température.
  • En outre, le dispositif bilame 21 comporte un bloc 24 en une seule pièce avec l'extrémité d'une desdites au moins une première et au moins une deuxième lames 23, 25 permettant d'augmenter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 13.
  • On comprend donc qu'en réglant la translation T et la rotation R du système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 dans l'évidement radial 18 d'un bras il est possible de choisir une correction prédéterminée de l'inertie du balancier 15 en fonction des variations de température.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le balancier 15 peut comporter plusieurs systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 13 et/ou un contrepoids pour chaque système de compensation thermique auxiliaire réglables 13 peut être utilisé comme cela est expliqué pour le deuxième mode de réalisation. Le balancier peut également être de géométrie différente comme, par exemple, avec plus ou moins de bras, avec une serge coupée ou avec une serge formée de plusieurs lobes courbes. Enfin, chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 13 pourrait être adapté quant à ses matériaux et géométries utilisées de dispositif bilame 21 et/ou son bloc 24 et/ou son dispositif de fixation 19 suivant la plage souhaitée de réglage du coefficient thermique.
  • Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, on peut voir un balancier 35 comportant une serge 34 munie de vis réglantes 36 et reliée à un moyeu 31 à l'aide de quatre bras 32. Le balancier 35 comporte, avantageusement selon l'invention, un système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 monté dans l'espace délimité par la serge 34, c'est-à-dire le volume délimité par le diamètre interne de la serge 34, permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier 35.
  • On comprend que le but est d'offrir une possibilité de régler la variation de l'inertie du balancier 35 de manière prédéterminée en fonction des variations de température afin de corriger les dispersions de fabrication des éléments d'un résonateur 1 balancier - spiral.
  • Dans le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 est monté sur le moyeu 31 du balancier 35 à l'aide de deux pattes 46.
  • Pour ce faire, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 comporte un dispositif de fixation 39 comprenant des moyens de positionnement réglables entre le moyeu 31 et la serge 34 afin d'adapter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 33. Dans l'exemple de la figure 3, les moyens de positionnement réglables comportent un évidement radial 38 entre les deux pattes 46 permettant de choisir une position le long du rayon du balancier 35 à l'aide d'une translation T entre le moyeu 31 et la serge 34.
  • De plus, le dispositif de fixation 39 comporte en outre des moyens d'orientation réglables afin d'encore optimiser l'adaptation l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 33. Dans l'exemple de la figure 3, les moyens d'orientation réglables comportent un pivot 42 monté dans l'évidement radial 38 entre les pattes 46 permettant de choisir un angle par rapport aux pattes 46 à l'aide d'une rotation R de la base 37 du système de compensation thermique auxiliaire réglable 33, par exemple, au moyen de l'encoche 40.
  • Selon le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 comporte un dispositif bilame 41 solidaire de la base 37 et qui comporte au moins une première lame 43 et au moins une deuxième lame 45. Lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames 43, 45 possèdent chacune un coefficient de dilatation différent et sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame 41 varie en fonction de la température.
  • En outre, le dispositif bilame 41 comporte un bloc 44 en une seule pièce avec l'extrémité d'une desdites au moins une première et au moins une deuxième lames 43, 45 permettant d'augmenter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 33.
  • On comprend donc qu'en réglant la translation T et la rotation R du système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 dans l'évidement radial 38 des pattes 46, il est possible de choisir une correction prédéterminée de l'inertie du balancier 35 en fonction des variations de température.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le balancier peut également être de géométrie différente comme, par exemple, avec plus ou moins de bras, avec une serge coupée ou avec une serge formée de plusieurs lobes courbes. De plus, chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 33 pourrait être adapté quant à ses matériaux et géométries utilisées de dispositif bilame 41 et/ou son bloc 44 et/ou son dispositif de fixation 39 suivant la plage souhaitée de réglage du coefficient thermique.
  • De plus, selon une première alternative du deuxième mode de réalisation, le balancier 35' peut comporter plusieurs systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 331, 332 afin d'équilibrer le balancier 35'. Ainsi comme visible à la figure 5, le balancier 35' comporte deux systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 331, 332 répartis symétriquement par rapport au moyeu 31.
  • On comprend donc qu'en réglant la translation T1, T2 et la rotation R1, R2 de chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 331, 332 dans l'évidement radial 381, 382 des pattes 461, 462 associées, il est possible de choisir une correction prédéterminée de l'inertie du balancier 35' en fonction des variations de température tout en ayant un meilleur équilibrage que dans l'exemple de la figure 3.
  • Enfin, selon une deuxième alternative du deuxième mode de réalisation, le balancier 35" peut en outre comporter un contrepoids 471, 472 pour chaque système de compensation thermique auxiliaire réglables 331', 332' afin de rendre sensiblement immobile, à une température donnée comme par exemple 23°C, le centre de masse de chaque système de compensation thermique auxiliaire réglables 331', 332' quelle que soit la rotation R1, R2 réalisée.
  • Ainsi dans l'exemple visible à la figure 6 qui combine les première et deuxième alternatives du deuxième mode de réalisation, le balancier 35" comporte deux systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 331', 332' répartis symétriquement par rapport au moyeu 31. Les systèmes de compensation thermique auxiliaire réglable 331', 332' sont montés chacun sur le moyeu 31 du balancier 35" à l'aide de deux pattes 461, 462. Comme visible à la figure 6, un contrepoids 471, 472 est solidaire de chaque base 371, 372 de manière à compenser la masse de l'ensemble bilame 461, 462 - bloc 441, 442 lorsque chaque système de compensation thermique auxiliaire réglables 331', 332' effectue une rotation R1, R2.
  • Pour ce faire, chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 331, 332 comporte un dispositif de fixation 391, 392 comprenant des moyens de positionnement réglables avec un évidement radial 381, 382 entre les deux pattes 461, 462 permettant de choisir une position le long du rayon du balancier 35" à l'aide d'une translation T1, T2 entre le moyeu 31 et la serge 34. On comprend donc que les systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 331, 332 ont un rayon de travail fixe par rapport à l'axe de rotation du balancier 35" mais libre sur friction en rotation.
  • De plus, le dispositif de fixation 391, 392 comporte en outre des moyens d'orientation réglables qui comportent un pivot 421, 422 monté dans l'évidement radial 381, 382 entre les pattes 461, 462 permettant de choisir un angle par rapport aux pattes 461, 462 à l'aide d'une rotation R1, R2 de la base 371, 372 du système de compensation thermique auxiliaire réglable 331', 332'.
  • On comprend donc qu'en réglant la translation T1, T2 et la rotation R1, R2 de chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 331', 332' dans l'évidement radial 381, 382 des pattes 461, 462 associées, il est possible de choisir une correction prédéterminée de l'inertie du balancier 35" en fonction des variations de température tout en ayant un meilleur équilibrage et en gardant un centre de masse sensiblement immobile des systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 331', 332' par rapport à l'exemple de la figure 3.
  • Selon un troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, on peut voir un balancier 55 comportant une serge 54 munie de vis réglantes 56 et reliée à un moyeu 51 à l'aide de quatre bras 52. Le balancier 55 comporte, avantageusement selon l'invention, un système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 monté dans l'espace délimité par la serge 54, c'est-à-dire le volume délimité par le diamètre interne de la serge 54, permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier 55.
  • On comprend que le but est d'offrir une possibilité de régler la variation de l'inertie du balancier 55 de manière prédéterminée en fonction des variations de température afin de corriger les dispersions de fabrication des éléments d'un résonateur 1 balancier - spiral.
  • Dans le troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 est monté sur le moyeu 51 du balancier 55 à l'aide de deux pattes 66.
  • Pour ce faire, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 comporte un dispositif de fixation 59 comprenant des moyens de positionnement réglables entre le moyeu 51 et la serge 54 afin d'adapter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 53. Dans l'exemple de la figure 4, les moyens de positionnement réglables comportent un évidement radial 58 entre les deux pattes 66 permettant de choisir une position le long du rayon du balancier 55 à l'aide d'une translation T entre le moyeu 51 et la serge 54.
  • De plus, le dispositif de fixation 59 comporte en outre des moyens d'orientation réglables afin d'encore optimiser l'adaptation l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 53. Dans l'exemple de la figure 4, les moyens d'orientation réglables comportent un pivot 62 monté dans l'évidement radial 58 entre les pattes 66 permettant de choisir un angle par rapport aux pattes 66 à l'aide d'une rotation R de la base 57 du système de compensation thermique auxiliaire réglable 53, par exemple, au moyen de l'encoche 60.
  • Selon le troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, le système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 comporte un dispositif bilame 61 solidaire de la base 57 et qui comporte au moins une première lame 63 et au moins une deuxième lame 65. Lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames 63, 65 possèdent chacune un coefficient de dilatation différent et sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame 61 varie en fonction de la température.
  • En outre, le dispositif bilame 61 comporte un bloc 64 en une seule pièce avec l'extrémité d'une desdites au moins une première et au moins une deuxième lames 63, 65 permettant d'augmenter l'influence du système de compensation thermique auxiliaire réglable 53.
  • On comprend donc qu'en réglant la translation T et la rotation R du système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 dans l'évidement radial 58 des pattes 66, il est possible de choisir une correction prédéterminée de l'inertie du balancier 55 en fonction des variations de température.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le balancier 55 peut comporter plusieurs systèmes de compensation thermique auxiliaire réglables 53 et/ou un contrepoids pour chaque système de compensation thermique auxiliaire réglables 53 peut être utilisé comme expliqué ci-dessus pour le deuxième mode de réalisation. Le balancier peut également être de géométrie différente comme, par exemple, avec plus ou moins de bras, avec une serge coupée ou avec une serge formée de plusieurs lobes courbes. Enfin, chaque système de compensation thermique auxiliaire réglable 53 pourrait être adapté quant à ses matériaux et géométries utilisées de dispositif bilame 61 et/ou son bloc 64 et/ou son dispositif de fixation 59 suivant la plage souhaitée de réglage du coefficient thermique.
  • Pour chaque mode de réalisation du balancier, le dispositif bilame doit être sensible aux variations de température. Préférentiellement, le dispositif bilame selon l'invention comporte au moins une première lame à base de silicium et au moins une deuxième lame à base de métal.
  • Ladite au moins une première lame à base de silicium peut comporter du silicium monocristallin, du silicium monocristallin dopé, du silicium polycristallin, du silicium polycristallin dopé, du silicium poreux, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium. Bien entendu, quand le matériau à base de silicium est sous phase cristalline, n'importe quelle orientation cristalline peut être utilisée.
  • De plus, ladite au moins une deuxième lame à base de métal peut comporter de l'argent et/ou du magnésium et/ou du plomb et/ou du thallium et/ou du nickel et/ou du cuivre et/ou du zinc et/ou de l'or et/ou de l'aluminium et/ou de l'indium et/ou de la vulcanite.
  • Selon l'invention, lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame varie en fonction de la température. En effet, la bande formée par lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames se courbe avec l'augmentation de température du côté où le coefficient de dilatation est le plus faible.
  • En outre, cela signifie notamment que le dispositif bilame peut comporter plusieurs premières lames agencées pour s'attacher à une unique deuxième lame ou, alternativement, que plusieurs deuxièmes lames sont agencées pour s'attacher à une unique première lame.
  • Pour les mode de réalisations ci-dessus, il est recherché une différence de coefficient de dilatation du dispositif bilame qui est environ comprise entre 10 et 30 10-6 K-1 et, préférentiellement, une faible sensibilité aux champs magnétiques. A titre préféré, le couple silicium monocristallin - alliage nickel/phosphore est utilisé. Bien entendu, d'autres alliages peuvent être appliqués par croissance galvanique tel que de l'or, Il est également envisageable d'assembler un pièce à base de silicium sur des composants usinés de manière plus traditionnelle comme les alliages cuivreux ou les aciers amagnétiques.
  • Ainsi, le silicium monocristallin comporte un coefficient de dilatation linéique α à 25°C autour de 2,5 10-6 K-1 alors que les métaux ou alliages métalliques comportent en général des coefficients de dilatation linéique à 25°C compris entre sensiblement 13 et 32 10-6 K-1. On comprend donc que la différence de coefficient de dilatation du dispositif bilame permet une sensibilité élevée à la température.
  • Selon l'invention, dans les conditions ambiantes de température et de pression (CATP) correspondant à une température de 25 °C et à une pression de 100 kPa, le dispositif bilame forme préférentiellement une bande courbe.
  • Comme illustré dans les premier et deuxième modes de réalisation ci-dessus, lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames sont attachées l'une sur l'autre par emboîtement. Ainsi, on peut voir des moyens d'emboîtement formé soit par un ensemble rainure - crochet soit par des ensembles cran d'arrêt - nervure.
  • Bien entendu, de manière additionnelle ou alternative, lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames pourraient être attachées l'une sur l'autre par utilisation d'un matériau d'adhésion ou par électroformage.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, plusieurs dispositifs bilame 21, 41, 411, 412, 61 identiques ou différents pourraient être répartis entre chaque base 17, 37, 371, 372, 57 et chaque bloc 24, 44, 441, 442, 64.
  • De plus, chaque bloc 24, 44, 441, 442, 64 pourrait être alternativement remplacée par une masselotte fixée sur l'extrémité libre d'une desdites au moins une première et/ou au moins une deuxième lames à la manière des vis réglantes 16, 36, 56, c'est-à-dire par exemple visée dedans. La masselotte pourrait ainsi être formée à partir d'un troisième matériau par exemple plus dense que les deux premiers.
  • Enfin, comme expliqué ci-dessus, le système de compensation thermique auxiliaire réglable peut être monté sur un bras ou le moyeu du balancier. Toutefois, rien n'empêche que le système de compensation thermique auxiliaire réglable soit alternativement monté sur la serge du balancier, c'est-à-dire sur le diamètre interne ou le diamètre externe de la serge du balancier.

Claims (14)

  1. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) comportant une serge (14, 34, 54) reliée à un moyeu (11, 31, 51) à l'aide d'au moins un bras (12, 32, 52), le balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) comportant un système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable monté dans l'espace délimité par la serge (14, 34, 54) permettant d'offrir un réglage de la compensation thermique du balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55), le système de compensation thermique (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) comportant :
    - un dispositif bilame comportant :
    • au moins une première lame et au moins une deuxième lame, lesdites au moins une première et au moins une deuxième lames possèdent chacune un coefficient de dilatation différent et sont agencées pour s'attacher l'une sur l'autre afin que la courbure du dispositif bilame varie en fonction de la température, le dispositif bilame s'étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité, et
    • un bloc (24, 44, 64)
    en une seule pièce avec une des extrémités d'une desdites au moins une première et au moins une deuxième lames permettant d'augmenter l'influence du système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable ;
    - un dispositif de fixation solidaire de la première extrémité du dispositif bilame, le dispositif de fixation comprenant des moyens d'orientation réglables aptes à modifier l'orientation du système de compensation par rapport audit au moins un bras (12, 32, 52) du balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55),
  2. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable est monté sur ledit au moins un bras (12, 32, 52) du balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55).
  3. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable est monté sur le moyeu (11, 31, 51) du balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55).
  4. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable est monté sur la serge (14, 34, 54) du balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55).
  5. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de fixation comporte des moyens de positionnement réglables entre le moyeu (11, 31, 51) et la serge (14, 34, 54) afin d'adapter l'influence du système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable, les moyens de positionnement réglables étant agencés pour modifier la distance radiale entre le moyeu (11, 31, 51) et la première extrémité du dispositif bilame.
  6. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de positionnement réglables comportent un évidement radial permettant de choisir une position entre le moyeu (11, 31, 51) et la serge (14, 34, 54).
  7. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une première lame est à base de silicium.
  8. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième lame est à base de métal.
  9. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans les conditions ambiantes de température et de pression, le dispositif bilame forme une bande courbe.
  10. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglable comporte en outre un contrepoids permettant de compenser la masse du dispositif bilame.
  11. Balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) comporte plusieurs systèmes (13, 33, 331, 332, 331', 332', 53) de compensation thermique auxiliaire réglables.
  12. Balancier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bloc s'étend suivant une courbe sécante au dispositif bilame.
  13. Balancier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bloc comporte deux parties en saillie de part et d'autre du dispositif bilame.
  14. Résonateur (1) comportant un spiral (3) compensateur caractérisé en ce que le spiral (3) compensateur est couplé à un balancier (5, 15, 35, 35', 35", 55) selon l'une des revendications précédentes.
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