EP3234701B1 - Oscillateur pour mouvement horloger - Google Patents

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EP3234701B1
EP3234701B1 EP15817822.8A EP15817822A EP3234701B1 EP 3234701 B1 EP3234701 B1 EP 3234701B1 EP 15817822 A EP15817822 A EP 15817822A EP 3234701 B1 EP3234701 B1 EP 3234701B1
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EP
European Patent Office
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balance
oscillator
magnet
bipolar magnet
bipolar
Prior art date
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Active
Application number
EP15817822.8A
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German (de)
English (en)
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EP3234701A1 (fr
Inventor
Marc André Jeanneret
Salvatore Stefano Stifani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeanneret Marc Andre
Original Assignee
Jeanneret Marc Andre
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Filing date
Publication date
Application filed by Jeanneret Marc Andre filed Critical Jeanneret Marc Andre
Publication of EP3234701A1 publication Critical patent/EP3234701A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3234701B1 publication Critical patent/EP3234701B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/04—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 balance
    • G04C3/047—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 balance using other coupling means, e.g. electrostrictive, magnetostrictive
    • 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
    • G04B15/00—Escapements
    • 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
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • G04B17/063—Balance construction
    • 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
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/22—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature
    • 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
    • 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
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • 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 present invention relates to an oscillator, for a watch movement, comprising a shaft intended to be mounted on a frame element of the watch movement in order to define the axis of rotation of a balance comprising a hub secured to a suspended mass, angularly extended, carrying a first bipolar magnet, arranged at a distance from the shaft, the magnetic poles of which are oriented substantially in a tangential direction with reference to the shaft, and capable, depending on the angular position of the balance, of being positioned within range a magnetic field produced by at least one fixed bipolar magnet, integral with a support intended to be assembled to the frame of the watch movement, the fixed bipolar magnet being located on the path of the first bipolar magnet, as defined by the pivoting of the balance, being arranged on the support in such a way that, when the first bipolar magnet approaches the fixed bipolar magnet, identical polarities so They are located opposite each other to give rise to a moment of return force acting on the balance.
  • the embodiment of the figure 2 relates to a pendulum comprising an arm, the free end of which carries a magnet intended to cooperate with coils in order to maintain the oscillations of the pendulum.
  • the arm also carries an additional magnet, in its central part, intended to cooperate with a fixed magnet, of adjustable position with reference to the frame of the watch movement, so that a fine adjustment of the natural frequency of the oscillations is made possible. by modifying the position of the fixed magnet with reference to the trajectory of the magnet carried by the pendulum arm.
  • the present invention relates rather to the field of oscillators comprising a balance and intended to be used in a timepiece of the portable type, such as pocket watches or wristwatches.
  • the balance is generally associated with a spiral spring intended to give rise to alternating moments of restoring force to produce the oscillating movement.
  • the patent EP 1805565 B1 describes various embodiments of oscillators in which restoring forces are generated by one or more permanent magnets. More precisely, this document describes the construction of an oscillator comprising a balance or an anchor carrying at least one movable bipolar magnet associated with at least one fixed bipolar magnet, to generate restoring forces on the balance or on the anchor intended for act on an oscillating element and in particular reproduce the typical movement of a balance associated with a balance spring, in the case of embodiments relating to balance wheels.
  • FIG. 11 shows an embodiment in which a small bar magnet fulfills the function of a balance. This bar is arranged in a guide channel to effect a reciprocating movement by being pushed back on either side by the poles of a fixed permanent magnet.
  • the mode of cooperation of the magnetic bar with an anchor located in a plane adjacent to that of the movements of the magnetic bar is not clearly specified and, overall, this embodiment seems to be more of a concept than of a functional practical realization.
  • the embodiment of Figure 15 provides that the anchor itself carries two small permanent magnets arranged to cooperate with two fixed magnets to generate restoring forces on the anchor. Such a construction is supposed to give rise to oscillations of the anchor, at high frequency, for which it is probably difficult to ensure a good level of isochronism.
  • the embodiments proposed in this document break with conventional constructions and require significant changes to be made to existing watch calibres in order to integrate them therein.
  • a main aim of the present invention is to provide a construction making it possible to produce an oscillator for a watch movement, as described above, not comprising a spiral spring, and offering good chronometric results while having a simple, robust and structural structure. not very sensitive to variations in ambient temperature or to shocks.
  • An additional aim of the present invention is to allow easy integration of the oscillator according to the invention into an existing watch caliber.
  • the present invention relates more particularly to an oscillator as defined in independent claim 1.
  • the basic principle of repulsion occurring between two magnets approaching each other, with identical polarities facing each other makes it possible to generate a force of reminder adapted to the use of an oscillator for a watch movement.
  • the fixed magnet directly fulfills the function mechanical stop eliminating any risk of the pendulum running away in the event of an impact.
  • the balance can be located substantially in a first plane, the fixed bipolar magnet being located in a second plane distinct from the first plane.
  • the oscillator according to the present invention may include a balance bridge carrying a pivot mounting bearing of the balance shaft and to which the support of the fixed magnet is assembled.
  • the support can be assembled to the balance bridge in such a way that its position and / or its orientation can be adjusted with reference to the balance bridge.
  • the balance can carry a pin arranged to cooperate with the anchor in order to maintain the oscillations of the balance.
  • the oscillator according to the present invention can be easily implemented in relation to an existing watch caliber, without requiring too large modifications.
  • first and second bipolar magnets provision can be made for the first and second bipolar magnets to have an angular difference of between 20 and 180 degrees between them.
  • at least one of the first and second bipolar magnets is assembled to the balance in such a way that it can be moved to adjust the value of the angular difference.
  • the present invention also relates to a watch movement comprising an oscillator meeting the above characteristics, as well as a timepiece provided with such a watch movement.
  • the figure 1 shows a simplified perspective view of a watch movement comprising an oscillator 1 according to a preferred embodiment of the present invention, while the figure 2 represents the watch movement of the figure 1 in a similar but exploded view, to highlight some construction details.
  • the watch movement may be an existing caliber which would be slightly modified to install the oscillator according to the invention therein or, as an alternative, it may be a new caliber developed specifically, without departing from the scope of the invention.
  • the watch movement comprises a frame, in particular here a plate 2 machined in a conventional manner to support all or part of the moving parts of the movement.
  • the plate typically supports a source of energy, such as a spring housed in a barrel (not illustrated), intended to maintain the oscillations of oscillator 1 by means of a finishing gear (not illustrated).
  • the oscillator 1 comprises a balance 4 of generally substantially conventional shape, that is to say it comprises a hub 6 from which extends at least one arm 8 making it possible to connect a rim 10 to the hub.
  • the balance 4 is integral with a shaft 12 via which it is pivotally mounted on the frame of the watch movement.
  • a first end 14 of the shaft 12 is here pivoted in a first bearing formed in the plate 2, while the other end 16 of the shaft is pivoted in a second bearing formed on a balance bridge 18, itself assembled to plate 2.
  • the balance 4 carries at least a first bipolar magnet 20, arranged at a distance from the shaft 12. More precisely, the magnet 20 is here housed in an extension 21 formed in extra thickness on the rim 10 of the balance 4.
  • the magnet 20 has a substantially tangential magnetic orientation with reference to the balance 4, in other words, its first and second faces 22 and 24 have opposite polarities.
  • the first face 22 can be associated with the North pole of the magnet 20 while the second face 24 can be associated with its South pole.
  • the balance bridge 18 carries a support 26 arranged on the bridge in such a way that its angular orientation with respect to the latter can be adjusted for a purpose which will be explained below.
  • the support 26 carries a fixed bipolar magnet 28 arranged in such a way that it is located near the rim 10 of the balance 4.
  • the first bipolar magnet 20 is capable, depending on the angular position of the balance wheel 4, of being positioned within range of the magnetic field produced by the fixed bipolar magnet 28.
  • the arrangement of the support 26 on the balance bridge 18 is made in such a way that the fixed bipolar magnet 28 is located on the path of the first bipolar magnet 20, as defined by the pivoting of the balance 4
  • This trajectory has substantially the shape of a torus portion adjacent to the rim 10 of the balance 4 and located in a plane parallel to the latter.
  • the fixed bipolar magnet 28 is arranged on the support 26 such that when the first bipolar magnet 20 approaches it, identical polarities are located opposite each other to give rise to a force of repulsion. This arrangement makes it possible to generate return forces on the balance, when it pivots, intended to reproduce the typical movement of a balance associated with a spiral spring.
  • extension 21 can, as an alternative, be disposed radially on the rim 10 rather than in an axial direction, without departing from the scope of the invention.
  • Such an alternative makes it possible to reduce the size of the balance in the direction of its thickness but increases its overall diameter.
  • the shape and dimensions of the support 26 must of course be adapted to the implantation of the extension 21 on the balance 4 and those skilled in the art will not encounter any particular difficulty in adapting these elements according to their own needs.
  • the oscillator 1 comprises a connecting device, intended to establish a kinematic connection between the energy source of the watch movement and the balance shaft 12, arranged in such a way that the balance is capable of exhibit a sustained periodic oscillating motion.
  • the watch movement typically comprises a finishing gear train ensuring the connection between the energy source and the oscillator.
  • the escape wheel 30 permanently receives a torque through its pinion (not visible), under the effect of the energy released by the energy source of the watch movement, always tending to make it rotate in the same direction of rotation. predefined.
  • the escape wheel cooperates in a conventional manner with an anchor 32 pivoted on the frame of the watch movement.
  • the anchor 32 typically has a fork 34 arranged to cooperate with the escape wheel 30 and a dart 36 arranged to cooperate with a plate pin (not visible) integral with the balance 4.
  • the balance 4 periodically actuates the anchor. 32 to rotate it and release the escape wheel 30, while the latter provides small pulses back to the anchor to maintain the oscillations of the balance.
  • a mechanism of the type of those used in two-way automatic winding mechanisms can be provided, implementing a simple reverser operating with a return mounted on a rocker to mesh alternately with first and second toothed wheels, directly for one and via a referral for the other.
  • Such mechanism is for example described in the work entitled " Theory of horology ", by C.-A. Reymondin et al., Edited by the Fédération des Ed. Techniques (Switzerland), ISBN 2-940025-10-X, on page 178 (fig. 8-30 and 8-31).
  • the gearbox mounted on a rocker changes toothed wheel at each change in the direction of rotation of the balance to allow energy to be transmitted to the balance every alternation.
  • connection device without difficulty and without departing from the scope of the invention.
  • the balance 4 carries a second bipolar magnet 40 housed in a second extension 41 similar to the extension 21.
  • the second magnet 40 then has the same orientation as the first magnet 20 in such a way that the magnets 20 and 40 cooperate alternately with the fixed bipolar magnet 28 to give rise, each in turn, to a repulsive force making it possible to reverse the direction of rotation of the balance 4.
  • the fact of providing two magnets on the balance makes it possible to adjust the amplitude of the oscillations of the balance, by modifying the angular difference between the two magnets.
  • an angular difference of the order of 20 to 180 degrees can be provided, so that the amplitude of the oscillations of the balance 4 is substantially between 180 and 340 degrees. Even more preferably, the angular deviation can be between 40 and 160 degrees.
  • the balance 4 here comprises a single arm 8 having a large angular extent to ensure balancing of the balance from the point of view of the masses, in particular to balance the mass of the extensions 21 and 41.
  • d 'Other forms and / or solutions may be adopted to ensure the balancing of the balance, without departing from the scope of the present invention.
  • the support 26 may include a base 50, provided with a hole 52 to ensure its assembly to the bridge 18, from which extend first and second arms 54, 56 intended to be positioned with an angular orientation adapted with reference to the balance 4, itself oriented angularly with respect to the anchor 32 (in any case, the platform pin is positioned to present substantially symmetrical oscillations with reference to the straight line passing through the balance shaft and the axis of rotation of the anchor).
  • the first arm 54 makes it possible to facilitate the gripping of the support 26 in order to modify its angular orientation on the bridge 18, in a manner similar to conventional exhaust snowshoes.
  • the second arm 56 has a housing, for the fixed bipolar magnet 28, here arranged perpendicular to the main direction of the second arm 56 such that the fixed magnet 28 is finally oriented substantially tangentially with reference to the rim 10 of the balance 4 .
  • the fixed magnet 28 be positioned precisely on the trajectory of the magnets carried by the balance, but it also makes it possible to define a mechanical stop offering safety against the runaway of the balance in the event of an impact.
  • bipolar magnets used for the implementation of the present invention can be made from magnets of standard type, available commercially, and those skilled in the art will not encounter any particular difficulty in choosing suitable magnets. to his needs.
  • an oscillator for a watch movement comprising a balance bearing at least a first magnet associated with a fixed magnet. arranged on the trajectory of the magnet carried by the balance to generate a repulsion acting as a restoring force during the rotation of the balance, without departing from the scope of the present invention.

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un oscillateur, pour mouvement horloger, comportant un arbre destiné à être monté sur un élément de bâti du mouvement horloger pour définir l'axe de rotation d'un balancier comprenant un moyeu solidaire d'une masse suspendue, angulairement étendue, portant un premier aimant bipolaire, agencé à distance de l'arbre, dont les pôles magnétiques sont orientés sensiblement suivant une direction tangentielle en référence à l'arbre, et susceptible, en fonction de la position angulaire du balancier, d'être positionné à portée d'un champ magnétique produit par au moins un aimant bipolaire fixe, solidaire d'un support destiné à être assemblé au bâti du mouvement horloger, l'aimant bipolaire fixe étant situé sur la trajectoire du premier aimant bipolaire, telle qu'elle est définie par le pivotement du balancier, en étant agencé sur le support de telle manière que, lorsque le premier aimant bipolaire se rapproche de l'aimant bipolaire fixe, des polarités identiques soient situées en regard l'une de l'autre pour donner lieu à un moment de force de rappel agissant sur le balancier.
    • Etat de la technique
  • Un oscillateur répondant plus ou moins aux caractéristiques ci-dessus a déjà été décrit, de manière fortuite, dans le modèle d'utilité DE 1789976 U , qui concerne différentes variantes de réalisation d'un oscillateur de type électromagnétique. Le mode de réalisation de la figure 2 concerne un pendule comprenant un bras dont l'extrémité libre porte un aimant destiné à coopérer avec des bobines pour entretenir les oscillations du pendule. Le bras porte en outre un aimant supplémentaire, dans sa partie centrale, destiné à coopérer avec un aimant fixe, de position ajustable en référence au bâti du mouvement horloger, de telle manière qu'un ajustement fin de la fréquence propre des oscillations soit rendu possible par modification de la position de l'aimant fixe en référence à la trajectoire de l'aimant porté par le bras du pendule. Ce document prévoit la possibilité de mettre en œuvre une variante selon laquelle ce pendule pourrait théoriquement osciller de manière entretenue sans la présence des bobines et donc sans l'interaction électromagnétique assurant l'entretien des oscillations du pendule dans le mode de réalisation représenté.
  • La présente invention concerne plutôt le domaine des oscillateurs comportant un balancier et destinés à être mis en œuvre dans une pièce d'horlogerie de type portable, comme des montres de poche ou des montres bracelet. Le balancier est généralement associé à un ressort spiral destiné à donner lieu des moments de force de rappel alternés pour produire le mouvement oscillant.
  • Or, la fabrication des oscillateurs de type balancier-spiral est délicate à maîtriser, en particulier la réalisation des ressorts-spiraux nécessite un savoir-faire très pointu et peu répandu, ce qui justifie la recherche de solutions alternatives.
  • A titre d'exemple, le brevet EP 1805565 B1 décrit différents modes de réalisation d'oscillateurs dans lesquels des forces de rappel sont générées par un ou plusieurs aimants permanents. Plus précisément, ce document décrit la construction d'un oscillateur comportant un balancier ou une ancre portant au moins un aimant bipolaire mobile associé à au moins un aimant bipolaire fixe, pour générer des forces de rappel sur le balancier ou sur l'ancre destinées à agir sur un élément oscillant et reproduire notamment le mouvement typique d'un balancier associé à un ressort-spiral, dans le cas des modes de réalisation relatifs à des balanciers. La figure 11 présente un mode de réalisation dans lequel un petit barreau aimanté remplit la fonction d'un balancier. Ce barreau est agencé dans un canal de guidage pour effectuer un mouvement de va-et-vient en étant repoussé de part et d'autre par les pôles d'un aimant permanent fixe. Le mode de coopération du barreau aimanté avec une ancre située dans un plan adjacent à celui des mouvements du barreau aimanté n'est pas clairement précisé et, globalement, ce mode de réalisation semble davantage relever d'un concept que d'une réalisation pratique fonctionnelle. Le mode de réalisation de la figure 15 prévoit que l'ancre elle-même porte deux petits aimants permanents agencés pour coopérer avec deux aimants fixes pour générer des forces de rappel sur l'ancre. Une telle construction est supposée donner lieu à des oscillations de l'ancre, à haute fréquence, dont il est probablement difficile d'assurer un bon niveau d'isochronisme. De manière générale, les réalisations proposées dans ce document sont en rupture avec les constructions conventionnelles et nécessitent d'apporter des changements importants à des calibres horlogers existants pour les y intégrer.
    • Divulgation de l'invention
  • Un but principal de la présente invention est de proposer une construction permettant de réaliser un oscillateur pour mouvement horloger, tel que décrit plus haut, ne comportant pas de ressort-spiral, et offrant de bons résultats chronométriques tout en présentant une structure simple, robuste et peu sensible aux variations de la température ambiante ou aux chocs. Un but supplémentaire de la présente invention est de permettre une intégration aisée de l'oscillateur selon l'invention dans un calibre horloger existant.
  • A cet effet, la présente invention concerne plus particulièrement un oscillateur tel que défini dans la revendication indépendante 1.
  • Des formes de réalisation préférées sont définies dans les revendications dépendantes.
  • Grâce à ces caractéristiques, et contre toute attente, le principe de base de la répulsion survenant entre deux aimants approchés l'un de l'autre, avec des polarités identiques en regard l'une de l'autre, permet de générer une force de rappel adaptée à la mise en œuvre d'un oscillateur pour mouvement horloger. En outre, l'aimant fixe remplit directement la fonction de butée mécanique supprimant tout risque d'emballement du balancier en cas de choc.
  • De manière avantageuse, le balancier peut être situé sensiblement dans un premier plan, l'aimant bipolaire fixe étant situé dans un second plan distinct du premier plan.
  • Par ailleurs, l'oscillateur selon la présente invention peut comporter un pont de balancier portant un palier de montage à pivot de l'arbre de balancier et auquel est assemblé le support de l'aimant fixe.
  • Dans ce cas, le support peut être assemblé au pont de balancier de telle manière que sa position et/ou son orientation soient ajustables en référence au pont de balancier.
  • Selon un mode de réalisation préféré non limitatif, on peut prévoir que le balancier porte une cheville agencée pour coopérer avec l'ancre pour entretenir les oscillations du balancier.
  • Grâce à ces caractéristiques, l'oscillateur selon la présente invention peut être facilement mis en œuvre en relation avec un calibre horloger existant, sans nécessiter de modifications trop importantes.
  • De manière générale, on peut prévoir que les premier et deuxième aimants bipolaires présentent entre eux un écart angulaire compris entre 20 et 180 degrés. Dans ce cas, il peut être avantageux de prévoir que l'un au moins des premier et deuxième aimants bipolaires est assemblé au balancier de telle manière qu'il peut être déplacé pour ajuster la valeur de l'écart angulaire.
  • La présente invention concerne également un mouvement horloger comportant un oscillateur répondant aux caractéristiques ci-dessus, ainsi qu'une pièce d'horlogerie munie d'un tel mouvement horloger.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré qui suit, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels:
    • la figure 1 représente une vue en perspective simplifiée d'un mouvement horloger comportant un oscillateur selon un mode de réalisation préféré de l'invention, et
    • la figure 2 représente une vue en perspective simplifiée et éclatée du mouvement horloger de la figure 1.
    Mode(s) de réalisation de l'invention
  • La figure 1 représente une vue en perspective simplifiée d'un mouvement horloger comportant un oscillateur 1 selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, tandis que la figure 2 représente le mouvement horloger de la figure 1 dans une vue similaire mais éclatée, pour mettre en évidence certains détails de construction.
  • La représentation du mouvement horloger est simplifiée sur les figures pour faciliter la compréhension des caractéristiques de l'oscillateur selon l'invention.
  • Le mouvement horloger peut être un calibre existant qui serait légèrement modifié pour y implanter l'oscillateur selon l'invention ou, en alternative, il peut être un nouveau calibre développé spécifiquement, sans sortir du cadre de l'invention.
  • Le mouvement horloger comporte un bâti, notamment ici une platine 2 usinée de manière conventionnelle pour supporter tout ou partie des mobiles du mouvement. En particulier, la platine supporte typiquement une source d'énergie, comme un ressort logé dans un barillet (non illustré), destinée à entretenir les oscillations de l'oscillateur 1 par l'intermédiaire d'un rouage de finissage (non illustré).
  • L'oscillateur 1 comporte un balancier 4 de forme générale sensiblement conventionnelle, c'est-à-dire qu'il comprend un moyeu 6 à partir duquel s'étend au moins un bras 8 permettant de relier une serge 10 au moyeu.
  • Le balancier 4 est solidaire d'un arbre 12 par lequel il est monté pivotant sur le bâti du mouvement horloger.
  • Une première extrémité 14 de l'arbre 12 est ici pivotée dans un premier palier ménagé dans la platine 2, tandis que l'autre extrémité 16 de l'arbre est pivotée dans un deuxième palier ménagé sur un pont 18 de balancier, lui-même assemblé à la platine 2.
  • Selon la présente invention, le balancier 4 porte au moins un premier aimant bipolaire 20, agencé à distance de l'arbre 12. Plus précisément, l'aimant 20 est ici logé dans une extension 21 ménagée en surépaisseur sur la serge 10 du balancier 4. L'aimant 20 présente une orientation magnétique sensiblement tangentielle en référence au balancier 4, autrement dit, ses première et seconde faces 22 et 24 présentent des polarités opposées. Par exemple, la première face 22 peut être associée au pôle Nord de l'aimant 20 tandis que la seconde face 24 peut être associée à son pôle Sud.
  • Par ailleurs, le pont 18 de balancier porte un support 26 agencé sur le pont de telle manière que son orientation angulaire par rapport à ce dernier peut être ajustée dans un but qui sera exposé plus loin. Le support 26 porte un aimant bipolaire fixe 28 agencée de telle manière qu'il est situé à proximité de la serge 10 du balancier 4.
  • Ainsi, le premier aimant bipolaire 20 est susceptible, en fonction de la position angulaire du balancier 4, d'être positionné à portée du champ magnétique produit par l'aimant bipolaire fixe 28.
  • En effet, l'agencement du support 26 sur le pont 18 de balancier est réalisé de telle manière que l'aimant bipolaire fixe 28 soit situé sur la trajectoire du premier aimant bipolaire 20, telle qu'elle est définie par le pivotement du balancier 4. Cette trajectoire présente sensiblement la forme d'une portion de tore adjacente à la serge 10 du balancier 4 et située dans un plan parallèle à ce dernier.
  • En outre, l'aimant bipolaire fixe 28 est agencé sur le support 26 de telle manière que, lorsque le premier aimant bipolaire 20 s'approche de lui, des polarités identiques soient situées en regard l'une de l'autre pour donner lieu à une force de répulsion. Cet agencement permet de générer des forces de rappel sur le balancier, lorsqu'il pivote, destinées à reproduire le mouvement typique d'un balancier associé à un ressort-spiral.
  • On notera que l'extension 21 peut, en alternative, être disposée radialement sur la serge 10 plutôt que suivant une direction axiale, sans sortir du cadre de l'invention. Une telle alternative permet de réduire l'encombrement du balancier dans la direction de son épaisseur mais augmente son diamètre global. La forme et les dimensions du support 26 devront bien entendu être adaptées à l'implantation de l'extension 21 sur le balancier 4 et l'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour adapter ces éléments en fonction de ses propres besoins.
  • Par ailleurs, l'oscillateur 1 selon la présente invention comporte un dispositif de liaison, destiné à établir une liaison cinématique entre la source d'énergie du mouvement horloger et l'arbre 12 de balancier, agencé de telle manière que le balancier soit susceptible de présenter un mouvement oscillant périodique entretenu.
  • Comme mentionné plus haut, le mouvement horloger comporte typiquement un rouage de finissage assurant la liaison entre la source d'énergie et l'oscillateur.
  • Seule une roue d'échappement 30, entraînée par le rouage de finissage, a été représentée sur les figures. La roue d'échappement 30 reçoit en permanence un couple par son pignon (non visible), sous l'effet de l'énergie libérée par la source d'énergie du mouvement horloger, tendant toujours à la faire tourner dans un même sens de rotation prédéfini.
  • La roue d'échappement coopère de manière conventionnelle avec une ancre 32 pivotée sur le bâti du mouvement horloger. L'ancre 32 présente typiquement une fourchette 34 agencée pour coopérer avec la roue d'échappement 30 et un dard 36 agencé pour coopérer avec une cheville de plateau (non visible) solidaire du balancier 4.Ainsi, le balancier 4 actionne périodiquement l'ancre 32 pour la faire pivoter et libérer la roue d'échappement 30, tandis que cette dernière fournit de petites impulsions en retour à l'ancre pour entretenir les oscillations du balancier.
  • Bien entendu, d'autres réalisations sont envisageables en ce qui concerne le dispositif de liaison, sans sortir du cadre de l'invention.
  • A titre d'exemple, on peut prévoir un mécanisme du type de ceux utilisés dans les mécanismes de remontage automatique à double sens mettant en œuvre un inverseur simple fonctionnant avec un renvoi monté sur une bascule pour engrener alternativement avec des première et seconde roues dentées, directement pour l'une et via un renvoi pour l'autre. Un tel mécanisme est par exemple décrit dans l'ouvrage intitulé "Théorie d'horlogerie", de C.-A. Reymondin et al., édité par la Fédération des Ecoles Techniques (Suisse), ISBN 2-940025-10-X,, à la page 178 (fig. 8-30 et 8-31). Le renvoi monté sur bascule change de roue dentée à chaque changement de sens de rotation du balancier pour permettre une transmission d'énergie au balancier toutes les alternances.
  • L'homme du métier pourra mettre en œuvre des variantes de réalisation du dispositif de liaison sans difficulté et sans sortir du cadre de l'invention.
  • De manière générale, il est possible de prévoir des variantes de réalisation pour l'oscillateur 1.
  • Ainsi, par exemple, il est possible de prévoir que le balancier 4 porte un deuxième aimant bipolaire 40 logé dans une deuxième extension 41 similaire à l'extension 21. Le deuxième aimant 40 présente alors la même orientation que le premier aimant 20 de telle manière que les aimants 20 et 40 coopèrent en alternance avec l'aimant bipolaire fixe 28 pour donner lieu, chacun son tour, à une force de répulsion permettant d'inverser le sens de rotation du balancier 4. En outre, le fait de prévoir deux aimants sur le balancier permet d'ajuster l'amplitude des oscillations du balancier, en modifiant l'écart angulaire entre les deux aimants.
  • De manière préférée, on peut prévoir un écart angulaire de l'ordre de 20 à 180 degrés, pour que l'amplitude des oscillations du balancier 4 soit comprise sensiblement entre 180 et 340 degrés. Encore plus préférablement, l'écart angulaire peut être compris entre 40 et 160 degrés.
  • Par ailleurs, il ressort des figures que le balancier 4 comprend ici un bras unique 8 présentant une étendue angulaire importante pour assurer un équilibrage du balancier du point de vue des masses, notamment pour équilibrer la masse des extensions 21 et 41. Bien entendu, d'autres formes et/ou solutions pourront être retenues pour assurer l'équilibrage du balancier, sans sortir du cadre de la présente invention.
  • En ce qui concerne le support 26, il peut comporter une base 50, munie d'un trou 52 pour assurer son assemblage au pont 18, à partir de laquelle s'étendent des premier et deuxième bras 54, 56 destinés à être positionnés avec une orientation angulaire adaptée en référence au balancier 4, lui-même orienté angulairement par rapport à l'ancre 32 (en tout cas, la cheville de plateau est positionnée pour présenter des oscillations sensiblement symétriques en référence à la droite passant par l'arbre de balancier et l'axe de rotation de l'ancre).
  • Le premier bras 54 permet de faciliter la préhension du support 26 pour en modifier l'orientation angulaire sur le pont 18, de manière similaire aux raquettes d'échappement conventionnelles.
  • Le deuxième bras 56 présente un logement, pour l'aimant bipolaire fixe 28, disposé ici perpendiculairement à la direction principale du deuxième bras 56 de telle manière que l'aimant fixe 28 est finalement orienté sensiblement tangentiellement en référence à la serge 10 du balancier 4.
  • Grâce à ces caractéristiques et aux possibilités d'ajustement de l'orientation du support 26, non seulement l'aimant fixe 28 peut être positionné précisément sur la trajectoire des aimants portés par le balancier, mais il permet en outre de définir une butée mécanique offrant une sécurité contre l'emballement du balancier en cas de choc.
  • On notera que les aimants bipolaires utilisés pour la mise en œuvre de la présente invention peuvent être réalisés à partir d'aimants de type standard, disponible dans le commerce, et l'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour choisir des aimants adaptés à ses besoins.
  • On notera également que la construction selon l'invention permet de simplifier la conception de l'oscillateur en référence aux solutions connues et rend en outre l'oscillateur moins sensible aux variations de la température ambiante.
  • La description qui précède s'attache à décrire un mode de réalisation particulier à titre d'illustration non limitative et, l'invention n'est pas limitée à la mise en œuvre de certaines caractéristiques particulières qui viennent d'être décrites, comme par exemple les formes illustrées et décrites pour le balancier ou les différents supports décrits en relation avec les différents aimants. On notera également que l'homme du métier pourra également adapter le présent enseignement pour réaliser un dispositif de liaison entre le balancier et la source d'énergie du mouvement horloger répondant à ses propres besoins sans sortir du cadre de l'invention.
  • De manière générale, l'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour adapter le contenu de la présente divulgation à ses propres besoins et mettre en œuvre un oscillateur pour mouvement horloger comportant un balancier portant au moins un premier aimant associé à un aimant fixe agencé sur la trajectoire de l'aimant porté par le balancier pour générer une répulsion jouant le rôle de force de rappel lors de la rotation du balancier, sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (9)

  1. Oscillateur (1), pour mouvement horloger, comportant un balancier (4), au moins un aimant bipolaire fixe (28), un support (26), et un arbre (12) destiné à être monté sur un élément de bâti (2) du mouvement horloger pour définir l'axe de rotation dudit balancier (4), ledit balancier (4) comprenant un moyeu solidaire d'une masse suspendue, angulairement étendue, portant un premier aimant bipolaire (20), agencé à distance dudit arbre (12), dont les pôles magnétiques sont orientés sensiblement suivant une direction tangentielle en référence audit arbre, et susceptible, en fonction de la position angulaire dudit balancier (4), d'être positionné à portée d'un champ magnétique produit par l'au moins un aimant bipolaire fixe (28), solidaire du support (26) destiné à être assemblé au bâti (2) du mouvement horloger, ledit au moins un aimant bipolaire fixe (28) étant agencé sur ledit support (26) de telle manière que, lorsque ledit premier aimant bipolaire (20) se rapproche dudit au moins un aimant bipolaire fixe (28), des polarités identiques soient situées en regard l'une de l'autre pour donner lieu à un moment de force de rappel agissant sur ledit balancier,
    ladite masse suspendue dudit balancier (4) portant un deuxième aimant bipolaire (40) présentant un agencement similaire à celui dudit premier aimant bipolaire (20), de telle manière que lesdits premier et deuxième aimants bipolaires (20, 40) soient susceptibles de coopérer en alternance avec ledit aimant bipolaire fixe (28) pour donner lieu à des moments de force de rappel respectifs opposés, l'oscillateur comportant une ancre (32) et une roue d'échappement (30), destinées à établir une liaison cinématique entre une source d'énergie du mouvement horloger et ledit balancier (4), agencées de telle manière que ledit balancier (4) soit susceptible de présenter un mouvement oscillant périodique entretenu d'amplitude supérieure à 90 degrés et d'actionner périodiquement ladite ancre (32), caractérisé en ce que ledit au moins un aimant bipolaire fixe (28) est situé sur la trajectoire dudit premier aimant bipolaire (20), telle qu'elle est définie par le pivotement dudit balancier (4).
  2. Oscillateur (1) selon la revendication 1, ledit balancier (4) étant situé sensiblement dans un premier plan, caractérisé en ce que ledit aimant bipolaire fixe (28) est situé dans un second plan distinct dudit premier plan.
  3. Oscillateur (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un pont (18) de balancier portant un palier de montage à pivot dudit arbre (12) et auquel est assemblé ledit support (26).
  4. Oscillateur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support (26) est assemblé audit pont (18) de balancier de telle manière que sa position et/ou son orientation soient ajustables en référence audit pont (18) de balancier.
  5. Oscillateur (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit balancier (4) porte une cheville agencée pour coopérer avec ladite ancre (32) pour entretenir les oscillations dudit balancier (4).
  6. Oscillateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième aimants bipolaires (20, 40) présentent entre eux un écart angulaire compris entre 20 et 180 degrés.
  7. Oscillateur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'un au moins desdits premier et deuxième aimants bipolaires (20, 40) est assemblé audit balancier (4) de telle manière qu'il peut être déplacé pour ajuster la valeur dudit écart angulaire.
  8. Mouvement horloger comportant un oscillateur (1) selon l'une des revendications précédentes.
  9. Pièce d'horlogerie comportant un mouvement horloger selon la revendication 8.
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