EP4273633A1 - Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme - Google Patents

Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme Download PDF

Info

Publication number
EP4273633A1
EP4273633A1 EP22171157.5A EP22171157A EP4273633A1 EP 4273633 A1 EP4273633 A1 EP 4273633A1 EP 22171157 A EP22171157 A EP 22171157A EP 4273633 A1 EP4273633 A1 EP 4273633A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flexible
preload
oscillator
oscillator according
inertial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP22171157.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4273633B1 (fr
Inventor
Grégory Musy
Julien Rouvinet
François BARROT
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.)
Csem Centre Suisse D'electronique Et Demicrotechnique Sa Recherche Et Developpement
Original Assignee
CSEM Centre Suisse dElectronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSEM Centre Suisse dElectronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement filed Critical CSEM Centre Suisse dElectronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement
Priority to EP22171157.5A priority Critical patent/EP4273633B1/fr
Publication of EP4273633A1 publication Critical patent/EP4273633A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4273633B1 publication Critical patent/EP4273633B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the field of mechanical oscillators for a watch movement. More particularly, the present invention relates to a mechanical oscillator making it possible to correct the isochronism fault of the oscillator.
  • a flexible guided oscillator consists of a balance (inertia) and a flexible pivot having the dual function of elastic return and guiding the rotation of the balance.
  • a flexible guided oscillator is described for example in the document EP3299905B1 .
  • the flexible pivot is composed of a plurality of flexible elements, often blades, linked to each other by rigid elements.
  • the elastic blades are made with manufacturing processes such as deep reactive ion etching (DRIE ) in the case of silicon which makes it possible to obtain blade thicknesses precise to ⁇ 0.5 ⁇ m.
  • DRIE deep reactive ion etching
  • such a variation in thickness can have an influence not only on the frequency of the oscillator but also on its lack of isochronism (variation in frequency when the amplitude of the oscillation varies). .
  • the thickness defect is not systematic, it may be necessary to adjust the isochronism of the pivot.
  • the blades of a flexible pivot can be distributed over several parts assembled manually or assembled at the wafer level (case of silicon). Assembly inaccuracies can also cause an isochronism defect. In all cases, this lack of isochronism manifests itself by a modification of the relationship between the elastic return torque of the flexible pivot and the angle of rotation of the pivot.
  • the document EP2273323 describes a mechanical oscillator oscillating around an axis without a pivot, comprising several elastic systems connecting the serge and the fixing portion.
  • This oscillator is particularly characterized in that it comprises at least one system for prestressing in traction or compression of the blades of a return member.
  • the preload system allows the natural frequency of the oscillator to be adjusted via an additional spring that can be more or less tensioned
  • the document EP3722888 describes a mechanical oscillator comprising a compensation system making it possible to correct the isochronism of the oscillator.
  • the compensation system is an additional spring system that can be adjusted using a sliding slider.
  • the document WO2017157870 presents a monolithic oscillator which comprises a support and an inertial regulating member connected to the support by an elastic suspension.
  • the elastic suspension comprises an additional elastic adjustment connection having an adjustable end relative to the support, so as to modify the overall stiffness of the elastic suspension and therefore the frequency of oscillation of the inertia regulating member.
  • the oscillator adjustment system described above acts asymmetrically and can unbalance the pivot axis.
  • the present invention relates to a mechanical oscillator for a watch movement.
  • the oscillator comprises a fixed part intended to be linked to a fixed element of the movement, a coaxial balance with a pivot axis, and at least three flexible connections configured so that the balance can oscillate in a plane of oscillation substantially perpendicular to the pivot axis.
  • Each flexible connection extends radially relative to the pivot axis and connects the fixed part to the balance wheel.
  • Each flexible connection comprises a first flexible element and a second flexible element, substantially coplanar in an axial plane parallel to the pivot axis.
  • a first end of the first flexible element is linked to the fixed part and a first end of the second flexible element is rigidly linked to the balance wheel.
  • a second end of the first flexible element and the second flexible element are connected by a rigid connection.
  • the oscillator includes a preload element configured to apply a preload to at least one of the rigid links in a substantially radial direction.
  • the preload applied by the preload element makes it possible to modify the elastic torque and angle of rotation relationship and to minimize the isochronism fault of the oscillator in a range of normal operating amplitude of the latter.
  • the preload element acts symmetrically and does not unbalance the pivot axis.
  • the sensitivity of the oscillator to gravity is preserved in the presence of the applied preload.
  • the precharging element practically does not cause any additional bulk to the oscillator and is simple to produce.
  • the precharge element can be added to existing oscillator without requiring complex assembly steps.
  • FIG. 1 illustrates a mechanical oscillator for a watch movement, according to one embodiment.
  • the oscillator comprises a fixed part 15 intended to be fixed to a fixed part of the watch movement (not shown).
  • the fixed part 15 comprises a fixed central portion 30.
  • An inertial element 10 (for example a balance wheel) is mounted coaxial with a pivot axis A.
  • Such an oscillator is described in the patent EP3299905B1 of the present plaintiff.
  • a rigid connection 16, supporting the inertial element 10, extends radially between a movable central portion 31 and the inertial element 10.
  • the fixed central portion 30 and the movable central portion 31 take the form of 'a hub around the pivot axis A.
  • the rigid connection comprises three arms 16, 17 arranged radially. More particularly, each arm comprises a first arm 16 connected in series with a second arm 17 via an annular structure 18. Other arrangements of the rigid connection are also possible without changing the field of application of the mechanical oscillator.
  • the rigid connection may comprise only one or more arms 16 rigidly and directly connecting the mobile central portion 31 to the inertial element 10.
  • the mechanical oscillator further comprises an elastic return element 20 configured so that the inertial element 10 can oscillate in an oscillation plane P o substantially perpendicular to the pivot axis A.
  • the The elastic return element comprises three flexible connections 20. Each flexible connection 20 extends radially relative to the pivot axis A so as to connect the fixed part 15 to the inertial element 10 (via the portion fixed central 30).
  • each flexible connection 20 comprises a first flexible element 21 and a second flexible element 22 substantially coplanar with the first flexible element 21 in an axial plane P a parallel to the pivot axis A (and perpendicular to the oscillation plane P o ).
  • One end close to the pivot axis A of the first flexible element 21 is linked to the fixed central portion 30, and that of the second flexible element 22 is linked to the rigid connection 16.
  • the first and second flexible elements 21, 22 are linked together at their other end by a rigid connection 50.
  • the mechanical oscillator comprises a preload element 60 configured to apply a preload on at least one of the rigid connections 50 in a substantially radial direction.
  • the stiffnesses of the first and second flexible elements 21, 22 must be identical.
  • the first and second element flexible 21, 22 are blades
  • a difference in thickness between these blades due to manufacturing tolerances, exists and produces a difference in stiffness which induces an isochronism fault which should be minimized over the typical operating amplitude of the oscillator.
  • This difference in stiffness modifies the relationship between the elastic torque and the angle of rotation of the oscillator.
  • the applied preload makes it possible to modify the relationship between the elastic torque and the angle of rotation, in order to minimize the isochronism fault of the oscillator in a range of normal operating amplitude of the oscillator.
  • the oscillator comprises a coupling frame 40 comprising three arcs 41 connected to each other by their ends.
  • Each arc 41 comprises an interior coupling blade 42 and an exterior coupling blade 43 substantially coplanar in the oscillation plane P o .
  • the preload element 60 is configured to preload at least one of the arcs 41.
  • the preloaded arc 41 then applies the preload to at least one of the rigid connections 50 in a substantially radial direction.
  • the preload element 60 can be configured to preload only one of the arcs 41 or each of the arcs 41. Each preloaded arc 41 then applies the preload to at least one of the rigid connections 50 in a substantially radial direction (towards the central portion fixed 30).
  • the preload element 60 can be configured to deform the outer coupling blade 43 in flexion.
  • the coupling frame 40 makes it possible, even in the absence of the preload element 60, to prevent the flexible connections 20 from being twisted. Indeed, in the event of twisting of the flexible connections 20, for example during the rotation of the inertial element 10, the sensitivity of the oscillator to gravity is reduced.
  • the preload element comprises an intermediate element 60 inserted between the inner coupling blade 42 and the outer coupling blade 43 forming the arc 41.
  • the intermediate element 60 applies a preload on the arc 41 by the bending deformation of the external coupling blade 43.
  • the intermediate element 60 can take the form of a volume element having a constant section. A lateral dimension of the volume element can be predetermined, so as to adjust the degree of deformation of the outer coupling blade 43 and to obtain a desired preload.
  • the spacer element 60 may comprise a cylindrical element (such as a pellet) having a predetermined diameter.
  • the intermediate element 60 in a continuous line has a diameter which slightly deforms the external coupling blade 43 and applies a low preload.
  • the larger diameter spacer element 60' produces greater deformation of the outer coupling blade 43' and applies a higher preload.
  • the intermediate element 60 can be made of silicon or any other material that can be machined with precision. Intermediate elements 60 of different diameters make it possible to preload the arc 41 depending on the extent of the isochronism defect to be corrected. Once the correction has been made, the intermediate element 60 can be fixed to the oscillator.
  • the spacer element 60 may comprise a volume element having an adjustable lateral dimension.
  • Such an intermediate element 60 may comprise, for example, an eccentric screw.
  • the preload can be adjusted when the intermediate element 60 is inserted between the inner coupling blade 42 and the outer coupling blade 43.
  • the intermediate element 60 can also include a volume element of variable section, for example a frustoconical volume.
  • the applied preload can be adjusted by moving the intermediate element 60 between the inner coupling blade 42 and the outer coupling blade 43, for example in a direction substantially perpendicular to these blades 42, 43.
  • the intermediate element 60 can be inserted at the level of the rigid connection 50.
  • the preload force, exerted by the intermediate element 60 on the arc 41 is transmitted to the first and second flexible elements 21, 22 via the rigid connection 50.
  • the intermediate element 60 can be configured to allow the preload applied to each of the flexible connections 20 to be modified independently.
  • the diameter of the intermediate element 60 can be adjusted independently for each of the flexible connections 20.
  • the application of a substantially identical preload on each of the flexible connections 20 is often preferable in order not to impair the sensitivity of the gravity oscillator.
  • a simple axisymmetric adjustment can be obtained with elements of identical volume 60 for each flexible connection 20 can be produced in order not to unbalance the pivot and maintain a sensitivity to gravity identical to that of the pivot without preload. However, if the correction is small, it is possible to preload only one of the flexible connections 20.
  • the intermediate element 60 can be configured to apply the preload on only one of the first and second flexible elements 21, 22 of the flexible connection 20.
  • FIG. 3 compares an isochronism curve of the oscillator comprising flexible connections 20 which do not present a thickness defect (curve C1) with an isochronism curve of the oscillator whose flexible connections 20 present a defect of ⁇ 0.5 ⁇ m d thickness and without correction (curve C2).
  • each of the first and second elements flexible 21, 22 includes a blade.
  • a defect of ⁇ 0.5 ⁇ m in thickness corresponds to a defect in relation to the target nominal thickness, for example, a blade of the first and/or second flexible elements 21, 22 of one of the flexible connections 20 is 0.5 ⁇ m more thick and a blade of the first and/or second flexible elements 21, 22 of another flexible connection 20 is 0.5 ⁇ m less thick.
  • the isochronism curve of the oscillator indicated by C3 corresponds to the oscillator having the same thickness defect as for curve C2 and comprising the preload element 60.
  • the preload element 60 makes it possible to correct the defect of isochronism of the oscillator so that the variation in operation of the oscillator is substantially zero (smaller than approximately 1%) for a range of oscillation amplitude of the oscillator in normal operation.
  • the oscillation amplitude range of the oscillator in normal operation is between 16° and 20°.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un oscillateur mécanique comprenant un élément inertiel (10) pivotant autour d'un axe, et au moins trois liaisons flexibles (20). Chaque liaison flexible (20) s'étend radialement par rapport à l'axe et relie une partie fixe (15) à l'élément inertiel (10). Chaque liaison flexible (20) comprend un premier élément flexible (21) et un second élément flexible (22), sensiblement coplanaires. Une première extrémité du premier élément flexible (21) est liée à la partie fixe (15) et une première extrémité du second élément flexible (22) est liée rigidement à l'élément inertiel (10). Une seconde extrémité le premier élément flexible (21) et du second élément flexible (22) sont reliées par une liaison rigide (50). L'oscillateur comprend un élément de précharge (60) configuré pour appliquer une précharge sur au moins l'une des liaisons rigides (50) dans une direction sensiblement radiale.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne le domaine des oscillateurs mécaniques pour un mouvement horloger. Plus particulièrement, la présente invention concerne un oscillateur mécanique permettant de corriger le défaut d'isochronisme de l'oscillateur.
    • Etat de la technique
  • Un oscillateur à guidage flexible est constitué d'un balancier (inertie) et d'un pivot flexible ayant la double fonction de rappel élastique et de guidage en rotation du balancier. Un tel oscillateur à guidage flexible est décrit par exemple dans le document EP3299905B1 . Le pivot flexible est composé d'une pluralité d'éléments flexibles, souvent des lames, liées les unes aux autres par des éléments rigides. Les lames élastiques sont réalisées avec des procédés de fabrication tel que la gravure ionique réactive profonde (en anglais Deep Reactive Ion Etching, DRIE) dans le cas du silicium qui permet d'obtenir des épaisseurs de lames précise à ± 0.5 µm. Suivant la topologie du pivot flexible, une telle variation d'épaisseur peut avoir une influence non-seulement sur la fréquence de l'oscillateur mais aussi sur son défaut d'isochronisme (variation de la fréquence lorsque l'amplitude de l'oscillation varie). Comme le défaut d'épaisseur n'est pas systématique, il peut être nécessaire de régler l'isochronisme du pivot. De plus, les lames d'un pivot flexible peuvent être réparties sur plusieurs pièces assemblées manuellement ou assemblées au niveau du wafer (cas du silicium). Les imprécisions d'assemblage peuvent également engendrer un défaut d'isochronisme. Dans tous les cas, ce défaut d'isochronisme se manifeste par une modification de la relation entre le couple de rappel élastique du pivot flexible et l'angle de rotation du pivot.
  • Ainsi, corriger ce défaut d'isochronisme revient à agir sur le couple élastique, typiquement en ajoutant un ressort en parallèle au pivot flexible. Le réglage de l'isochronisme peut alors se faire en agissant sur la raideur de ce second ressort ou en le préchargeant. Cette correction est délicate car il est difficile de régler l'isochronisme sans dégrader une autre propriété du pivot flexible telle que sa sensibilité à la gravité. La fréquence propre de l'oscillateur peut également être affectée mais cette dernière peut être réglée dans un second temps typiquement en agissant sur l'inertie du balancier. A noter encore que l'isochronisme est une propriété fondamentale pour un oscillateur car ce dernier est alimenté par un couple mécanique qui varie dans le temps ce qui affecte l'amplitude du balancier. Si l'oscillateur n'est pas isochrone, sa fréquence variera dans le temps et la montre sera alors imprécise.
  • Le document EP2273323 décrit un oscillateur mécanique oscillant autour d'un axe sans pivot, comprenant plusieurs systèmes élastiques reliant la serge et la portion de fixation. Cet oscillateur est notamment caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système de précontrainte en traction ou en compression des lames d'un organe de rappel. Le système de précontrainte permet d'ajuster la fréquence propre de l'oscillateur via un ressort supplémentaire pouvant être plus ou moins tendu
  • Le document EP3722888 décrit un oscillateur mécanique comprenant un système de compensation permettant de corriger l'isochronisme de l'oscillateur. Le système de compensation est un système ressort supplémentaire qui peut être ajusté à l'aide d'un curseur coulissant.
  • Le document WO2017157870 présente un oscillateur monolithique qui comporte un support et un organe réglant inertiel relié au support par une suspension élastique. La suspension élastique comporte une liaison élastique supplémentaire de réglage ayant une extrémité réglable par rapport au support, de manière à modifier la raideur globale de la suspension élastique et donc la fréquence d'oscillation de l'organe réglant inertie.
  • Le système de réglage des oscillateurs décrits ci-dessus agit de manière asymétrique et peut déséquilibrer l'axe de pivotement.
    • Bref résumé de l'invention
  • La présente invention concerne un oscillateur mécanique pour un mouvement horloger. L'oscillateur comprend une partie fixe destinée à être liée à un élément fixe du mouvement, un balancier coaxial avec un axe de pivotement, et au moins trois liaisons flexibles configurées de sorte que le balancier puisse osciller dans un plan d'oscillation sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivotement. Chaque liaison flexible s'étend radialement par rapport à l'axe de pivotement et relie la partie fixe au balancier. Chaque liaison flexible comprend un premier élément flexible et un second élément flexible, sensiblement coplanaires dans un plan axial parallèle à l'axe de pivotement. Une première extrémité du premier élément flexible est liée à la partie fixe et une première extrémité du second élément flexible est liée rigidement au balancier. Une seconde extrémité le premier élément flexible et du second élément flexible sont reliées par une liaison rigide. L'oscillateur comprend un élément de précharge configuré pour appliquer une précharge sur au moins l'une des liaisons rigides dans une direction sensiblement radiale.
  • La précharge appliquée par l'élément de précharge permet de modifier la relation couple élastique et angle de rotation et de minimiser le défaut d'isochronisme de l'oscillateur dans une gamme d'amplitude de fonctionnement normal de ce dernier. L'élément de précharge agit de manière symétrique et ne déséquilibre pas l'axe de pivotement. La sensibilité de l'oscillateur à la gravité est conservée en présence de la précharge appliquée.
  • Contrairement aux systèmes de correction d'isochronisme proposés dans l'état de l'art, l'élément de précharge n'induit pratiquement pas d'encombrement supplémentaire à l'oscillateur et est simple à produire. L'élément de précharge peut être ajouté à oscillateur existant sans nécessiter d'étapes d'assemblage complexes.
    • Brève description des figures
  • Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
    • la figure 1 illustre un oscillateur mécanique comprenant des liaisons flexibles et un cadre de couplage comportant des arcs, selon un mode de réalisation;
    • la figure 2 représente un détail d'une portion d'un arc lié à un liaisons flexible, ainsi qu'un élément de précharge, selon un mode de réalisation; et
    • la figure 3 montre une courbe d'isochronisme de l'oscillateur comprenant des liaisons flexibles, ne présentant pas de défaut d'épaisseur (courbe C1), présentant un défaut d'épaisseur non corrigé (courbe C2), et présentant un défaut d'épaisseur corrigé par l'élément de précharge (courbe C3).
    Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
  • La figure 1 illustre un oscillateur mécanique pour un mouvement horloger, selon un mode de réalisation. L'oscillateur comprend une partie fixe 15 destinée à être fixée à une partie fixe du mouvement horloger (non représenté). La partie fixe 15 comprend une portion centrale fixe 30. Un élément inertiel 10 (par exemple un balancier) est monté coaxial avec un axe de pivotement A. Un tel oscillateur est décrit dans le brevet EP3299905B1 de la présente demanderesse.
  • Une liaison rigide 16, supportant l'élément inertiel 10, s'étend radialement entre une portion centrale mobile 31 et l'élément inertiel 10. Dans l'exemple illustré, la portion centrale fixe 30 et la portion centrale mobile 31 prennent la forme d'un moyeu autour de l'axe de pivotement A. La liaison rigide comporte trois bras 16, 17 arrangés radialement. Plus particulièrement, chaque bras comporte un premier bras 16 connecté en série avec un second bras 17 par l'intermédiaire d'une structure annulaire 18. D'autres dispositions de la liaison rigide sont également possibles sans changer le champ d'application de l'oscillateur mécanique. Par exemple, la liaison rigide peut comporter qu'un seul ou plusieurs bras 16 reliant rigidement et directement la portion centrale mobile 31 à l'élément inertiel 10.
  • L'oscillateur mécanique comprend en outre un élément de rappel élastique 20 configuré de sorte que l'élément inertiel 10 puisse osciller dans un plan d'oscillation Po sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivotement A. Selon le mode de réalisation illustré, l'élément de rappel élastique comporte trois liaisons flexibles 20. Chaque liaison flexible 20 s'étend radialement par rapport à l'axe de pivotement A de manière à relier la partie fixe 15 à l'élément inertiel 10 (par l'intermédiaire de la portion centrale fixe 30).
  • Plus particulièrement, chaque liaison flexible 20 comprend un premier élément flexible 21 et un second élément flexible 22 sensiblement coplanaire au premier élément flexible 21 dans un plan axial Pa parallèle à l'axe de pivotement A (et perpendiculaire au plan d'oscillation Po). Une extrémité proche de l'axe de pivotement A du premier élément flexible 21 est liée à la portion centrale fixe 30, et celle du second élément flexible 22 est liée la liaison rigide 16. Les premier et second éléments flexibles 21, 22 sont liés ensemble à leur autre extrémité par une liaison rigide 50.
  • Selon un mode de réalisation, l'oscillateur mécanique comprend un élément de précharge 60 configuré pour appliquer une précharge sur au moins l'une des liaisons rigides 50 dans une direction sensiblement radiale.
  • Pour que le défaut d'isochronisme de l'oscillateur soit minimal, les raideurs du premier et du second élément flexible 21, 22 doivent être identiques. En pratique, dans le cas où le premier et second élément flexible 21, 22 sont des lames, une différence d'épaisseur entre ces lames, dues aux tolérances de fabrications, existe et produit une différence de raideur qui induit un défaut d'isochronisme qu'il convient de minimiser sur l'amplitude de fonctionnement typique de l'oscillateur. Cette différence de raideur modifie la relation entre le couple élastique et l'angle de rotation de l'oscillateur. La précharge appliquée permet de modifier la relation entre le couple élastique et l'angle de rotation, afin de minimiser le défaut d'isochronisme de l'oscillateur dans une gamme d'amplitude de fonctionnement normal de l'oscillateur.
  • Selon une forme d'exécution illustrée à la figure 1, l'oscillateur comprend un cadre de couplage 40 comportant trois arcs 41 reliés les uns aux autres par leurs extrémités. Chaque arc 41 comprend une lame de couplage intérieure 42 et une lame de couplage extérieure 43 sensiblement coplanaires dans le plan d'oscillation Po. . Dans cette configuration, l'élément de précharge 60 est configuré pour précharger au moins l'un des arcs 41. L'arc 41 préchargé applique alors la précharge sur au moins l'une des liaisons rigides 50 dans une direction sensiblement radiale.
  • L'élément de précharge 60 peut être configuré pour précharger un seul des arcs 41 ou chacun des arcs 41. Chaque arc 41 préchargé applique alors la précharge sur au moins l'une des liaisons rigides 50 dans une direction sensiblement radiale (vers la portion centrale fixe 30).
  • L'élément de précharge 60 peut être configuré pour déformer en flexion la lame de couplage extérieure 43.
  • Il faut noter que le cadre de couplage 40 permet, même en absence de l'élément de précharge 60, d'éviter que les liaisons flexibles 20 ne subissent de torsion. En effet en cas de torsion des liaisons flexibles 20, par exemple lors de la rotation de l'élément inertiel 10, la sensibilité de l'oscillateur à la gravité est péjorée.
  • La figure 2 représente un détail d'une portion d'un arc 41 montrant la lame de couplage intérieure 42 reliée au premier élément flexible 21 et au second élément flexible 22 (non visible sur la figure 2) par l'intermédiaire de la liaison rigide 50. L'élément de précharge comprend un élément intercalaire 60 inséré entre la lame de couplage intérieure 42 et la lame de couplage extérieure 43 formant l'arc 41. L'élément intercalaire 60 applique une précharge sur l'arc 41 par la déformation en flexion de la lame de couplage extérieure 43. L'élément intercalaire 60 peut prendre la forme d'un élément de volume ayant une section constante. Une dimension latérale de l'élément de volume peut être prédéterminée, de manière à ajuster le degré de déformation de la lame de couplage extérieure 43 et à obtenir une précharge souhaitée. Par exemple, l'élément intercalaire 60 peut comprendre un élément cylindrique (tel une pastille) ayant un diamètre prédéterminé.
  • Dans la figure 2 l'élément intercalaire 60 en ligne continue possède un diamètre qui déforme peu la lame de couplage extérieure 43 et applique une faible précharge. Représentés en traitillés, l'élément intercalaire 60' de plus grand diamètre produit une plus grande déformation de la lame de couplage extérieure 43' et applique une précharge plus élevée.
  • L'élément intercalaire 60 peut être réalisé en silicium ou tout autre matériau pouvant être usiné avec précision. Des éléments intercalaires 60 de différents diamètres permettent de précharger l'arc 41 en fonction de l'ampleur du défaut d'isochronisme à corriger. Une fois la correction effectuée, l'élément intercalaire 60 peut être fixé à l'oscillateur.
  • Alternativement, l'élément intercalaire 60 peut comprendre un élément de volume ayant une dimension latérale ajustable. Un tel élément intercalaire 60 peut comprendre par exemple une vis excentrique. Dans ce cas, la précharge peut être ajustée lorsque l'élément intercalaire 60 est inséré entre la lame de couplage intérieure 42 et la lame de couplage extérieure 43. L'élément intercalaire 60 peut également comprendre un élément de volume de section variable, par exemple un volume tronconique. Dans ce cas, la précharge appliquée peut être ajustée en déplaçant l'élément intercalaire 60 entre la lame de couplage intérieure 42 et la lame de couplage extérieure 43, par exemple dans une direction sensiblement perpendiculaire à ces lames 42, 43.
  • Selon une forme d'exécution, l'élément intercalaire 60 peut être inséré au niveau de la liaison rigide 50. Dans cette configuration, la force de précharge, exercée par l'élément intercalaire 60 sur l'arc 41, est transmise aux premier et second éléments flexibles 21, 22 par l'intermédiaire de la liaison rigide 50.
  • L'élément intercalaire 60 peut être configuré pour permettre de modifier la précharge appliquée sur chacune des liaisons flexibles 20 de manière indépendante. Par exemple, le diamètre de l'élément intercalaire 60 peut être ajusté indépendamment pour chacune des liaisons flexibles 20. L'application d'une précharge sensiblement identique sur chacune des liaisons flexibles 20 est souvent préférable afin de ne pas péjorer la sensibilité de l'oscillateur à la gravité. Par exemple, un réglage axisymétrique simple peut être obtenu avec des éléments de volume 60 identiques pour chaque liaisons flexibles 20 peut être réalisé afin de ne pas déséquilibrer le pivot et conserver une sensibilité à la gravité identique à celle du pivot sans précharge. Néanmoins, si la correction est petite, il est possible de précharger une seule des liaisons flexibles 20.
  • L'élément intercalaire 60 peut être configuré pour appliquer la précharge sur seulement l'un des premiers et seconds éléments flexibles 21, 22 de la liaison flexible 20.
  • La figure 3 compare une courbe d'isochronisme de l'oscillateur comprenant des liaisons flexibles 20 ne présentant pas de défaut d'épaisseur (courbe C1) avec une courbe d'isochronisme de l'oscillateur dont les liaisons flexibles 20 présentent un défaut de ±0.5 µm d'épaisseur et sans correction (courbe C2). Ici, chacune des premiers et seconds éléments flexibles 21, 22 comprend une lame. Un défaut de ±0.5 µm d'épaisseur correspond à un défaut par rapport à l'épaisseur nominale visée, par exemple, une lame du premier et/ou second éléments flexibles 21, 22 de l'une des liaisons flexibles 20 est 0.5 µm plus épaisse et une lame du premier et/ou second éléments flexibles 21, 22 d'une autre liaison flexible 20 est 0.5 µm moins épaisse. La courbe d'isochronisme de l'oscillateur indiquée par C3 correspond à l'oscillateur ayant le même défaut d'épaisseur que pour la courbe C2 et comportant l'élément de précharge 60. L'élément de précharge 60 permet de corriger le défaut d'isochronisme de l'oscillateur de sorte que la variation de marche de l'oscillateur est sensiblement nulle (plus petite qu'environ 1%) pour une gamme d'amplitude d'oscillation de l'oscillateur en fonctionnement normal. Dans l'exemple de la figure 3, la gamme d'amplitude d'oscillation de l'oscillateur en fonctionnement normal est comprise entre 16° et 20°.
    • Numéros de référence employés sur les figures
    • 10
    élément inertiel, balancier
    15
    partie fixe
    16
    premier bras
    17
    second bras
    18
    structure annulaire
    20
    élément de rappel élastique, liaisons flexibles
    21
    premier élément flexible
    22
    second élément flexible
    30
    portion centrale fixe
    31
    portion centrale mobile
    40
    cadre de couplage
    41
    arc
    42
    lame de couplage intérieure
    43, 43'
    lame de couplage extérieure
    50
    liaison rigide
    60, 60'
    élément intercalaire
    A
    axe de pivotement
    Pa
    plan axial
    Po
    plan d'oscillation

Claims (13)

  1. Oscillateur mécanique pour un mouvement horloger, l'oscillateur comprenant:
    une partie fixe (15) destinée à être liée à un élément fixe du mouvement;
    un élément inertiel (10) coaxial avec un axe de pivotement (A);
    au moins trois liaisons flexibles (20) configurées de sorte que l'élément inertiel (10) puisse osciller dans un plan d'oscillation (Po) sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivotement (A);
    chaque liaison flexible (20) s'étendant radialement par rapport à l'axe de pivotement (A) et reliant la partie fixe (15) à l'élément inertiel (10), chaque liaison flexible (20) comprenant un premier élément flexible (21) et un second élément flexible (22), sensiblement coplanaires dans un plan axial (Pa) parallèle à l'axe de pivotement (A);
    une première extrémité du premier élément flexible (21) étant liée à la partie fixe (15) et une première extrémité du second élément flexible (22) étant liée rigidement à l'élément inertiel (10);
    une seconde extrémité du premier élément flexible (21) et du second élément flexible (22) étant reliées par une liaison rigide (50);
    caractérisé en ce que
    l'oscillateur comprend un élément de précharge (60) configuré pour appliquer une précharge sur au moins l'une des liaisons rigides (50) dans une direction sensiblement radiale.
  2. L'oscillateur selon la revendication 1,
    comprenant un cadre de couplage (40) comportant au moins trois arcs (41) reliés les uns aux autres par leurs extrémités, chaque arc (41) comprenant une lame de couplage intérieure (42) et une lame de couplage extérieure (43) sensiblement coplanaires dans le plan d'oscillation (Po), le second élément flexible (22) étant relié, à la liaison rigide (50), sensiblement en son centre ;
    l'élément de précharge (60) étant configuré pour appliquer la précharge à au moins l'un des arcs (41) dans la direction sensiblement radiale.
  3. L'oscillateur selon la revendication 2,
    dans lequel l'élément de précharge (60) est configuré pour déformer en flexion la lame de couplage extérieure (43).
  4. L'oscillateur selon la revendication 3,
    dans lequel l'élément de précharge (60) comprend un élément intercalaire (60) compris entre la lame de couplage intérieure (42) et la lame de couplage extérieure (43).
  5. L'oscillateur selon la revendication 4,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) est configuré pour appliquer la précharge de manière indépendante sur chacune des liaisons flexibles (20).
  6. L'oscillateur selon la revendication 4 ou 5,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) est configuré pour appliquer une précharge sensiblement identique sur chacune des liaisons flexibles (20).
  7. L'oscillateur selon l'une des revendications 4 à 6,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) est configuré pour appliquer la précharge sur seulement l'un des premiers et seconds éléments flexibles (21, 22) ou les deux éléments flexibles (21, 22).
  8. L'oscillateur selon l'une des revendications 4 à 7,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) est inséré au niveau de la liaison rigide (50).
  9. L'oscillateur selon la revendication 4 ou 8,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) comprend un élément de volume ayant une dimension latérale prédéterminée de manière à obtenir une précharge souhaitée.
  10. L'oscillateur selon la revendication 9,
    dans lequel l'élément de volume est de section constante.
  11. L'oscillateur selon la revendication 4 ou 8,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) comprend un élément de volume ayant une dimension latérale ajustable.
  12. L'oscillateur selon la revendication 11,
    dans lequel l'élément de volume est de section variable.
  13. L'oscillateur selon l'une des revendications 4 à 12,
    dans lequel l'élément intercalaire (60) est réalisé en silicium.
EP22171157.5A 2022-05-02 2022-05-02 Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme Active EP4273633B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22171157.5A EP4273633B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22171157.5A EP4273633B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4273633A1 true EP4273633A1 (fr) 2023-11-08
EP4273633B1 EP4273633B1 (fr) 2026-04-15

Family

ID=81579504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22171157.5A Active EP4273633B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4273633B1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273323A2 (fr) 2009-07-10 2011-01-12 Manufacture et fabrique de montres et chronomètres Ulysse Nardin Le Locle SA Oscillateur mécanique
WO2017157870A1 (fr) 2016-03-14 2017-09-21 Lvmh Swiss Manufactures Sa Dispositif pour pièce d'horlogerie, mouvement horloger et pièce d'horlogerie comprenant un tel dispositif
EP3410229A1 (fr) * 2017-05-30 2018-12-05 Patek Philippe SA Genève Composant horloger a pivot flexible
CH715024A2 (fr) * 2018-05-25 2019-11-29 Eta Sa Mft Horlogere Sa Oscillateur mécanique d'horlogerie.
EP3299905B1 (fr) 2016-09-27 2020-01-08 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Oscillateur mécanique pour un mouvement d'horloge
EP3722888A1 (fr) 2019-04-09 2020-10-14 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Oscillateur mécanique avec défaut d'isochronisme réglable

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273323A2 (fr) 2009-07-10 2011-01-12 Manufacture et fabrique de montres et chronomètres Ulysse Nardin Le Locle SA Oscillateur mécanique
WO2017157870A1 (fr) 2016-03-14 2017-09-21 Lvmh Swiss Manufactures Sa Dispositif pour pièce d'horlogerie, mouvement horloger et pièce d'horlogerie comprenant un tel dispositif
EP3299905B1 (fr) 2016-09-27 2020-01-08 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Oscillateur mécanique pour un mouvement d'horloge
EP3410229A1 (fr) * 2017-05-30 2018-12-05 Patek Philippe SA Genève Composant horloger a pivot flexible
CH715024A2 (fr) * 2018-05-25 2019-11-29 Eta Sa Mft Horlogere Sa Oscillateur mécanique d'horlogerie.
EP3722888A1 (fr) 2019-04-09 2020-10-14 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Oscillateur mécanique avec défaut d'isochronisme réglable

Also Published As

Publication number Publication date
EP4273633B1 (fr) 2026-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4009115A1 (fr) Ressort-spiral pour mécanisme résonateur d horlogerie muni de moyens d'ajustement de la rigidité
EP1984794B1 (fr) Virole anti-choc
EP2613206B1 (fr) Spiral à deux ressort-spiraux à isochronisme amélioré
EP3502788B1 (fr) Dispositif de réglage autonome de la longueur active d'un spiral
EP3217229B1 (fr) Système de compensation thermique auxiliaire réglable
EP2455825A1 (fr) Procédé d'appairage et d'ajustement d'un sous-ensemble d'horlogerie
EP2476028A1 (fr) Ressort spiral
EP3382470B1 (fr) Oscillateur d'horlogerie a pivot flexible
EP3792700B1 (fr) Oscillateur horloger a pivot flexible
CH718113B1 (fr) Ressort-spiral pour mécanisme résonateur d'horlogerie muni de moyens d'ajustement de la rigidité
EP4194964B1 (fr) Balancier à reglage d'inertie
EP1843227A1 (fr) Résonateur couplé système réglant
EP4273633B1 (fr) Oscillateur mécanique avec correction d'isochronisme
EP3430479B1 (fr) Dispositif pour pièce d'horlogerie, mouvement horloger et pièce d'horlogerie comprenant un tel dispositif
EP3948387A1 (fr) Fixation d'un miroir sur un support
EP3391154B1 (fr) Système oscillant pour montre
EP4432020A1 (fr) Mouvement horloger
EP4236057A1 (fr) Dispositif piézoélectrique de pointage
CH717059B1 (fr) Masselotte de réglage.
CH703271B1 (fr) Résonateur thermocompensé aux premier et second ordres.
EP4428628B1 (fr) Dispositif de reglage autonome de la longueur active d'un spiral
CH704149B1 (fr) Procédé d'appairage des composants d'un sous-ensemble d'horlogerie, et d'ajustement d'inertie et/ou de fréquence d'oscillation desdits composants
EP3953769B1 (fr) Organe de maintien élastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur des éléments de support differents
EP4123394A1 (fr) Bague de liaison mécanique de deux composants horlogers
EP3615470A1 (fr) Procédé de fabrication d'un mécanisme

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240517

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20251121

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CSEM CENTRE SUISSE D'ELECTRONIQUE ET DEMICROTECHNIQUE SA - RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: F10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-F10-F00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260415