EP4286959A1 - Timepiece oscillator with flexible pivot - Google Patents

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EP4286959A1
EP4286959A1 EP22176929.2A EP22176929A EP4286959A1 EP 4286959 A1 EP4286959 A1 EP 4286959A1 EP 22176929 A EP22176929 A EP 22176929A EP 4286959 A1 EP4286959 A1 EP 4286959A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
watch
balance
oscillator
rotation
plane
Prior art date
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Pending
Application number
EP22176929.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
David Chabloz
Michael MILLIER
Pascal Perron
Mathieu MARANGÉ
Anthony Krüttli
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.)
Patek Philippe SA Geneve
Original Assignee
Patek Philippe SA Geneve
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 Patek Philippe SA Geneve filed Critical Patek Philippe SA Geneve
Priority to EP22176929.2A priority Critical patent/EP4286959A1/en
Publication of EP4286959A1 publication Critical patent/EP4286959A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free 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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel

Definitions

  • the present invention relates to a flexible pivot oscillator intended to serve as a time base in a watch mechanism.
  • a flexible pivot oscillator is an oscillator whose oscillating member (balance) is guided in rotation by an arrangement of elastic parts and not by a physical axis of rotation sliding in bearings. In addition to its rotational guiding function, the flexible pivot exerts a restoring torque on the oscillating member like the hairspring of a balance-spring oscillator.
  • a flexible pivot oscillator does not produce dry friction during operation. It therefore has a better quality factor.
  • the present invention relates more particularly to a flexible pivot oscillator whose arrangement of elastic parts comprises blades extending in different parallel planes, typically so-called separate crossed blades which cross in top view without touching each other.
  • Such watch oscillators are described for example in patent applications EP 2911012 , EP 2998800 , EP 3382470 , EP 3839651 , EP 3410229 , EP 3502784 , US 2020/0033804 , WO 2016/096677 , WO 2017/055983 , WO 2018/109584 And WO 2022/009102 .
  • An aim of the present invention is to improve the isochronism of such watch oscillators.
  • the present invention further proposes a watch regulator device and a timepiece comprising such a watch oscillator.
  • FIG 1 shows a watch oscillator 100 with separate crossed blades as described in the patent application WO 2022/009102 of the present applicant. It includes in particular a support 1, a balance 2, a flexible pivot 3 connecting the balance 2 to the support 1 and an impulse pin 4 secured to the balance 2.
  • the support 1 is intended to be mounted on a fixed or mobile frame of a watch mechanism.
  • the flexible pivot 3 comprises first and second elastic blades 5, 6 which are identical but extend in parallel planes and in different directions to cross without contact. The crossing of the blades 5, 6 defines a virtual axis of rotation A of the balance 2 relative to the support 1, an axis of rotation which is perpendicular to said parallel planes and to the plane of the balance 2.
  • the flexible pivot 3 thus serves to suspend the balance 2 to the support 1, to guide the balance 2 in rotation relative to the support 1 around the virtual axis of rotation A and to exert on the balance 2 an elastic return torque tending to bring it back into an equilibrium position relative to the support 1.
  • the impulse pin 4 is intended to receive impulses from a escape fork and transmit them to the balance 2 to maintain the oscillations of the latter.
  • FIG. 2 shows, by the graph G1, an isochronism curve of the oscillator 100.
  • the rate in seconds per day On the ordinate is plotted the rate in seconds per day and on the abscissa is plotted the amplitude of oscillation of the balance in degrees.
  • This graph G1 indicates more precisely the operating values measured during oscillations of the oscillator 100 maintained by a conventional escapement, in this case a Swiss anchor escapement.
  • a significant isochronism defect appears in zone Z, namely a pronounced drop in the rate followed by a rapid rise. In the example illustrated, this fault occurs around an amplitude Ao of between 23° and 24°.
  • Such a defect significantly affects the precision of time measurement and may require operating the oscillator in an amplitude range separate from zone Z.
  • This defect can be explained by a resonance phenomenon due to the excitation of 'a parasitic mode of pitching of the balance wheel.
  • the balance oscillates out of its plane around an axis Y which intersects the axis A perpendicularly.
  • the impulse pin 4 While in the oscillator 100 the impulse pin 4 is located at a height different from those of the balance 2 and the flexible pivot 3, the impulse pin in the present invention is arranged so that its functional zone, intended to be in contact with the fork of the escapement, crosses the plane of symmetry of the median planes of the blades 5, 6 perpendicular to the axis A. In this way, there is no longer, or almost no more, lever arm between the Y axis of pitch and the zone of interaction between the oscillator and the escapement and the resonance phenomenon mentioned above is eliminated or attenuated.
  • the invention proposes a 100' watch oscillator (cf. figures 3 and 4 ) which differs from the oscillator 100 in that the functional zone of the impulse pin 4' crosses the plane P3 of symmetry of the median plane P1, perpendicular to the axis A, of the blade 5 and of the median plane P2, perpendicular to axis A, of blade 6.
  • the exhaust fork 7, located at the same height as the functional zone of the impulse pin 4', is part of an anchor 8 and is raised relative to the body 9 of the anchor 8 to allow said body to extend in a plane different from that of the serge, 10, of the balance 2 and thus avoid any risk of collision between the anchor 8 and the balance 2 during the operation of the oscillator.
  • the G2 graph of the figure 2 shows the gait measurement results obtained with the oscillator 100'. We see that the isochronism defect mentioned above has disappeared, which makes it possible to choose a range of amplitudes for the operation of the oscillator independently of the parasitic frequencies.
  • the 100' oscillator as shown in figures 3 and 4 is formed of an assembly of stacked parts, namely a lower part 11, an upper part 12 and, between the two, the balance 2.
  • the lower part 11 comprises a lower stage 13 of the support 1, the elastic blade 6 and a lower arm 14 connected to the lower stage 13 of the support 1 by the elastic blade 6.
  • the upper part 12 comprises an upper stage 15 of the support 1, the elastic blade 5 and an upper arm 16 connected to the upper stage 15 of the support 1 by the elastic blade 5.
  • the balance 2 comprises a diametrical arm 17 interrupted in its central part so as not to interfere with the elastic blades 5, 6. This diametrical arm 17 is assembled to the lower and upper arms 14, 16 and serves as a spacer for the latter.
  • Each of the lower and upper parts 11, 12 is monolithic and made for example of silicon, optionally coated with a layer, for example a layer of silicon oxide.
  • the balance wheel 2 is typically made of a dense material such as beryllium copper, gold, platinum, nickel silver or other dense metal or alloy.
  • the lower and upper stages 13, 15 of the support 1 are superimposed, being separated by a spacer 18, for example metallic.
  • Parts 2, 11, 12 and 18 are assembled by pins 19.
  • a lower stop member 20 on the lower face of the lower arm 14, intended to cooperate in the event of an impact with a fixed stop relative to the support 1 to protect the elastic blades 5, 6, carries the impulse pin 4' which extends parallel to the axis A.
  • this impulse pin 4' could be carried by another member than the lower stop member 20 and could be in another form.
  • THE figures 5 and 6 show a 100" watch oscillator according to a second embodiment of the invention.
  • the impulse pin is replaced by a 4" impulse finger in one piece with the balance 2, therefore typically metallic, located in the same plane as the diametrical arm 17 and projecting radially from the two segments of the diametrical arm 17.
  • THE figures 7 and 8 illustrate a watch oscillator 100′′′ according to a third embodiment of the invention.
  • this third embodiment there is no spacer between the lower and upper parts 11, 12 and the balance 2 is located above the stack of the lower and upper arms 14, 16.
  • a finger 4 '" formed by the superposition of two elementary fingers in one piece with the lower and upper arms 14, 16 respectively and projecting radially from these arms constitutes the impulse element which cooperates with the exhaust fork 7.
  • the pulse finger 4'" is typically made of silicon, optionally coated with a layer, for example a layer of silicon oxide.
  • the functional zone of the impulse finger 4′′′ crosses the plane P3 of symmetry of the median planes P1 and P2 blades 5, 6 and is even centered in relation to this plane P3, as visible on the figure 8 .
  • the present invention applies more generally to any type of watch oscillator with a flexible pivot comprising elastic blades extending in different parallel planes.
  • Other examples than separate cross blades are non-coplanar RCC (Remote Center Compliance) blades.
  • the present invention is also not limited to two elastic blades.
  • the flexible pivot comprises more than two blades extending in different parallel planes, for example three or four blades
  • the functional zone of the impulse element crosses the plane of symmetry of all the median planes of the blades, this plane of symmetry can be one of the median planes of the blades (for example in the case of three blades) or a plane which separates one half of the blades from the other half of the blades (for example in the case of four blades) .
  • Examples of flexible pivots with multiple blades to which the invention can be applied are described in the documents EP 2998800 , EP 2911012 , EP 3382470 , EP 3410229 And US 2020/0033804 .
  • the balance 2 preferably has an annular rim 10, as shown on the figures 3 , 5 And 7 , in order to maximize the inertia to mass ratio, but its serge could have any other desired shape, for example that of one or more segments, annular or not.
  • the escapement member which cooperates with the impulse element 4', 4", 4′′′ is not necessarily an anchor. It can be a wheel exhaust, particularly in the case of a direct impulse escapement, a rocker or other.
  • the watch oscillator according to the invention can equip a timepiece such as a watch, in particular a wristwatch, or a clock.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

L'oscillateur horloger (100') selon l'invention comprend un support (1), un balancier (2) et un pivot flexible (3) pour guider le balancier (2) en rotation par rapport au support (1) autour d'un axe de rotation virtuel (A) et pour exercer sur le balancier (2) un couple de rappel. Le pivot flexible (3) comprend des lames élastiques (5, 6) ayant des plans médians (P1, P2) respectifs différents perpendiculaires à l'axe de rotation virtuel (A), l'ensemble des plans médians (P1, P2) étant symétrique par rapport à un plan de symétrie (P3). L'oscillateur (100') comprend en outre un élément d'impulsion (4') solidaire du balancier (2) et destiné à coopérer avec un organe d'échappement (8). La zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion (4'), destinée à être en contact avec l'organe d'échappement (8), traverse le plan de symétrie (P3).The watch oscillator (100') according to the invention comprises a support (1), a balance (2) and a flexible pivot (3) for guiding the balance (2) in rotation relative to the support (1) around a virtual axis of rotation (A) and to exert a restoring torque on the balance wheel (2). The flexible pivot (3) comprises elastic blades (5, 6) having different respective median planes (P1, P2) perpendicular to the virtual axis of rotation (A), all of the median planes (P1, P2) being symmetrical with respect to a plane of symmetry (P3). The oscillator (100') further comprises a pulse element (4') secured to the balance (2) and intended to cooperate with an escapement member (8). The functional zone of the impulse element (4'), intended to be in contact with the exhaust member (8), crosses the plane of symmetry (P3).

Description

La présente invention concerne un oscillateur à pivot flexible destiné à servir de base de temps dans un mécanisme horloger.The present invention relates to a flexible pivot oscillator intended to serve as a time base in a watch mechanism.

Un oscillateur à pivot flexible est un oscillateur dont l'organe oscillant (balancier) est guidé en rotation par un agencement de parties élastiques et non pas par un axe de rotation physique glissant dans des paliers. En plus de sa fonction de guidage en rotation, le pivot flexible exerce un couple de rappel sur l'organe oscillant à l'instar du spiral d'un oscillateur balancier-spiral.A flexible pivot oscillator is an oscillator whose oscillating member (balance) is guided in rotation by an arrangement of elastic parts and not by a physical axis of rotation sliding in bearings. In addition to its rotational guiding function, the flexible pivot exerts a restoring torque on the oscillating member like the hairspring of a balance-spring oscillator.

Contrairement aux oscillateurs balancier-spiral, un oscillateur à pivot flexible ne produit pas de frottements secs pendant son fonctionnement. Il présente donc un meilleur facteur de qualité.Unlike hairspring oscillators, a flexible pivot oscillator does not produce dry friction during operation. It therefore has a better quality factor.

La présente invention concerne plus particulièrement un oscillateur à pivot flexible dont l'agencement de parties élastiques comprend des lames s'étendant dans des plans parallèles différents, typiquement des lames dites croisées séparées qui se croisent en vue de dessus sans se toucher. De tels oscillateurs horlogers sont décrits par exemple dans les demandes de brevet EP 2911012 , EP 2998800 , EP 3382470 , EP 3839651 , EP 3410229 , EP 3502784 , US 2020/0033804 , WO 2016/096677 , WO 2017/055983 , WO 2018/109584 et WO 2022/009102 .The present invention relates more particularly to a flexible pivot oscillator whose arrangement of elastic parts comprises blades extending in different parallel planes, typically so-called separate crossed blades which cross in top view without touching each other. Such watch oscillators are described for example in patent applications EP 2911012 , EP 2998800 , EP 3382470 , EP 3839651 , EP 3410229 , EP 3502784 , US 2020/0033804 , WO 2016/096677 , WO 2017/055983 , WO 2018/109584 And WO 2022/009102 .

Un but de la présente invention est d'améliorer l'isochronisme de tels oscillateurs horlogers.An aim of the present invention is to improve the isochronism of such watch oscillators.

Ce but est atteint par un oscillateur horloger selon la revendication 1, des modes de réalisation particuliers étant définis dans les revendications dépendantes.This goal is achieved by a watch oscillator according to claim 1, particular embodiments being defined in the dependent claims.

La présente invention propose en outre un dispositif régulateur horloger et une pièce d'horlogerie comprenant un tel oscillateur horloger.The present invention further proposes a watch regulator device and a timepiece comprising such a watch oscillator.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

  • la figure 1 est une vue en perspective d'un oscillateur horloger selon l'état de la technique ;
  • la figure 2 montre des résultats de mesure de la marche de l'oscillateur horloger illustré à la figure 1 (graphe G1) et d'un oscillateur horloger selon l'invention (graphe G2) ;
  • les figures 3 et 4 sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe diamétrale d'un oscillateur horloger selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
  • les figures 5 et 6 sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe diamétrale d'un oscillateur horloger selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
  • les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe diamétrale d'un oscillateur horloger selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
The invention will be better understood on reading the following detailed description given with reference to the appended drawings in which:
  • there figure 1 is a perspective view of a watch oscillator according to the state of the art;
  • there figure 2 shows results of measuring the operation of the watch oscillator illustrated in figure 1 (graph G1) and a watch oscillator according to the invention (graph G2);
  • THE figures 3 and 4 are respectively a perspective view and a diametrical sectional view of a watch oscillator according to a first embodiment of the invention;
  • THE figures 5 and 6 are respectively a perspective view and a diametrical sectional view of a watch oscillator according to a second embodiment of the invention;
  • THE figures 7 and 8 are respectively a perspective view and a diametrical sectional view of a watch oscillator according to a third embodiment of the invention.

La figure 1 montre un oscillateur horloger 100 à lames croisées séparées tel que décrit dans la demande de brevet WO 2022/009102 du présent déposant. Il comprend notamment un support 1, un balancier 2, un pivot flexible 3 reliant le balancier 2 au support 1 et une cheville d'impulsion 4 solidaire du balancier 2.There figure 1 shows a watch oscillator 100 with separate crossed blades as described in the patent application WO 2022/009102 of the present applicant. It includes in particular a support 1, a balance 2, a flexible pivot 3 connecting the balance 2 to the support 1 and an impulse pin 4 secured to the balance 2.

Le support 1 est destiné à être monté sur un bâti fixe ou mobile d'un mécanisme horloger. Le pivot flexible 3 comprend des première et deuxième lames élastiques 5, 6 identiques mais s'étendant dans des plans parallèles et dans des directions différentes pour se croiser sans contact. Le croisement des lames 5, 6 définit un axe de rotation virtuel A du balancier 2 par rapport au support 1, axe de rotation qui est perpendiculaire auxdits plans parallèles et au plan du balancier 2. Le pivot flexible 3 sert ainsi à suspendre le balancier 2 au support 1, à guider le balancier 2 en rotation par rapport au support 1 autour de l'axe de rotation virtuel A et à exercer sur le balancier 2 un couple de rappel élastique tendant à le ramener dans une position d'équilibre par rapport au support 1. La cheville d'impulsion 4 est destinée à recevoir des impulsions d'une fourchette d'échappement et à les transmettre au balancier 2 pour entretenir les oscillations de ce dernier.The support 1 is intended to be mounted on a fixed or mobile frame of a watch mechanism. The flexible pivot 3 comprises first and second elastic blades 5, 6 which are identical but extend in parallel planes and in different directions to cross without contact. The crossing of the blades 5, 6 defines a virtual axis of rotation A of the balance 2 relative to the support 1, an axis of rotation which is perpendicular to said parallel planes and to the plane of the balance 2. The flexible pivot 3 thus serves to suspend the balance 2 to the support 1, to guide the balance 2 in rotation relative to the support 1 around the virtual axis of rotation A and to exert on the balance 2 an elastic return torque tending to bring it back into an equilibrium position relative to the support 1. The impulse pin 4 is intended to receive impulses from a escape fork and transmit them to the balance 2 to maintain the oscillations of the latter.

La figure 2 montre, par le graphe G1, une courbe d'isochronisme de l'oscillateur 100. En ordonnées est portée la marche en secondes par jour et en abscisses est portée l'amplitude d'oscillation du balancier en degrés. Ce graphe G1 indique plus précisément les valeurs de marche mesurées pendant des oscillations de l'oscillateur 100 entretenues par un échappement classique, en l'occurrence un échappement à ancre suisse. Comme on peut le voir, il apparaît dans une zone Z un défaut d'isochronisme important, à savoir une chute prononcée de la marche suivie d'une remontée rapide. Dans l'exemple illustré, ce défaut se produit aux alentours d'une amplitude Ao comprise entre 23° et 24°.There figure 2 shows, by the graph G1, an isochronism curve of the oscillator 100. On the ordinate is plotted the rate in seconds per day and on the abscissa is plotted the amplitude of oscillation of the balance in degrees. This graph G1 indicates more precisely the operating values measured during oscillations of the oscillator 100 maintained by a conventional escapement, in this case a Swiss anchor escapement. As we can see, a significant isochronism defect appears in zone Z, namely a pronounced drop in the rate followed by a rapid rise. In the example illustrated, this fault occurs around an amplitude Ao of between 23° and 24°.

Un tel défaut affecte sensiblement la précision de la mesure du temps et peut nécessiter de faire fonctionner l'oscillateur dans une plage d'amplitudes disjointe de la zone Z. Ce défaut peut s'expliquer par un phénomène de résonance dû à l'excitation d'un mode parasite de tangage du balancier. Dans ce mode parasite, en plus de son oscillation dans son plan autour de l'axe A, le balancier oscille hors de son plan autour d'un axe Y qui coupe l'axe A perpendiculairement.Such a defect significantly affects the precision of time measurement and may require operating the oscillator in an amplitude range separate from zone Z. This defect can be explained by a resonance phenomenon due to the excitation of 'a parasitic mode of pitching of the balance wheel. In this parasitic mode, in addition to its oscillation in its plane around the axis A, the balance oscillates out of its plane around an axis Y which intersects the axis A perpendicularly.

Pour résoudre ce problème, ou au moins l'atténuer, il est proposé dans la présente invention de placer la cheville d'impulsion de manière adéquate afin d'éviter d'exciter le mode parasite de tangage. Alors que dans l'oscillateur 100 la cheville d'impulsion 4 est située à une hauteur différente de celles du balancier 2 et du pivot flexible 3, la cheville d'impulsion dans la présente invention est agencée pour que sa zone fonctionnelle, destinée à être en contact avec la fourchette de l'échappement, traverse le plan de symétrie des plans médians des lames 5, 6 perpendiculaires à l'axe A. De cette manière, il n'y a plus, ou presque plus, de bras de levier entre l'axe Y de tangage et la zone d'interaction entre l'oscillateur et l'échappement et le phénomène de résonance mentionné plus haut est supprimé ou atténué.To solve this problem, or at least mitigate it, it is proposed in the present invention to place the impulse pin adequately in order to avoid exciting the parasitic pitching mode. While in the oscillator 100 the impulse pin 4 is located at a height different from those of the balance 2 and the flexible pivot 3, the impulse pin in the present invention is arranged so that its functional zone, intended to be in contact with the fork of the escapement, crosses the plane of symmetry of the median planes of the blades 5, 6 perpendicular to the axis A. In this way, there is no longer, or almost no more, lever arm between the Y axis of pitch and the zone of interaction between the oscillator and the escapement and the resonance phenomenon mentioned above is eliminated or attenuated.

Plus précisément, l'invention propose un oscillateur horloger 100' (cf. figures 3 et 4) qui diffère de l'oscillateur 100 en ce que la zone fonctionnelle de la cheville d'impulsion 4' traverse le plan P3 de symétrie du plan médian P1, perpendiculaire à l'axe A, de la lame 5 et du plan médian P2, perpendiculaire à l'axe A, de la lame 6.More precisely, the invention proposes a 100' watch oscillator (cf. figures 3 and 4 ) which differs from the oscillator 100 in that the functional zone of the impulse pin 4' crosses the plane P3 of symmetry of the median plane P1, perpendicular to the axis A, of the blade 5 and of the median plane P2, perpendicular to axis A, of blade 6.

Avantageusement, la fourchette d'échappement 7, située à la même hauteur que la zone fonctionnelle de la cheville d'impulsion 4', fait partie d'une ancre 8 et est surélevée par rapport au corps 9 de l'ancre 8 pour permettre audit corps de s'étendre dans un plan différent de celui de la serge, 10, du balancier 2 et éviter ainsi tout risque de collision entre l'ancre 8 et le balancier 2 pendant le fonctionnement de l'oscillateur.Advantageously, the exhaust fork 7, located at the same height as the functional zone of the impulse pin 4', is part of an anchor 8 and is raised relative to the body 9 of the anchor 8 to allow said body to extend in a plane different from that of the serge, 10, of the balance 2 and thus avoid any risk of collision between the anchor 8 and the balance 2 during the operation of the oscillator.

Le graphe G2 de la figure 2 montre les résultats de mesure de marche obtenus avec l'oscillateur 100'. On constate que le défaut d'isochronisme mentionné plus haut a disparu, ce qui permet de choisir une plage d'amplitudes pour le fonctionnement de l'oscillateur indépendamment des fréquences parasites.The G2 graph of the figure 2 shows the gait measurement results obtained with the oscillator 100'. We see that the isochronism defect mentioned above has disappeared, which makes it possible to choose a range of amplitudes for the operation of the oscillator independently of the parasitic frequencies.

L'oscillateur 100' tel que représenté aux figures 3 et 4 est formé d'un assemblage de pièces empilées, à savoir une pièce inférieure 11, une pièce supérieure 12 et, entre les deux, le balancier 2. La pièce inférieure 11 comprend un étage inférieur 13 du support 1, la lame élastique 6 et un bras inférieur 14 relié à l'étage inférieur 13 du support 1 par la lame élastique 6. La pièce supérieure 12 comprend un étage supérieur 15 du support 1, la lame élastique 5 et un bras supérieur 16 relié à l'étage supérieur 15 du support 1 par la lame élastique 5. Outre la serge 10, le balancier 2 comprend un bras diamétral 17 interrompu dans sa partie centrale pour ne pas interférer avec les lames élastiques 5, 6. Ce bras diamétral 17 est assemblé aux bras inférieur et supérieur 14, 16 et sert d'entretoise à ces derniers. Chacune des pièces inférieure et supérieure 11, 12 est monolithique et réalisée par exemple en silicium, éventuellement revêtu d'une couche, par exemple d'une couche d'oxyde de silicium. Le balancier 2 est typiquement réalisé dans un matériau dense tel que le cuivre au béryllium, l'or, le platine, le maillechort ou autre métal ou alliage dense. Les étages inférieur et supérieur 13, 15 du support 1 sont superposés en étant séparés par une entretoise 18, par exemple métallique. Les pièces 2, 11, 12 et 18 sont assemblées par des goupilles 19. Un organe de butée inférieur 20 sur la face inférieure du bras inférieur 14, destiné à coopérer en cas de choc avec une butée fixe par rapport au support 1 pour protéger les lames élastiques 5, 6, porte la cheville d'impulsion 4' qui s'étend parallèlement à l'axe A. Toutefois, cette cheville d'impulsion 4' pourrait être portée par un autre organe que l'organe de butée inférieur 20 et pourrait être sous une autre forme.The 100' oscillator as shown in figures 3 and 4 is formed of an assembly of stacked parts, namely a lower part 11, an upper part 12 and, between the two, the balance 2. The lower part 11 comprises a lower stage 13 of the support 1, the elastic blade 6 and a lower arm 14 connected to the lower stage 13 of the support 1 by the elastic blade 6. The upper part 12 comprises an upper stage 15 of the support 1, the elastic blade 5 and an upper arm 16 connected to the upper stage 15 of the support 1 by the elastic blade 5. In addition to the serge 10, the balance 2 comprises a diametrical arm 17 interrupted in its central part so as not to interfere with the elastic blades 5, 6. This diametrical arm 17 is assembled to the lower and upper arms 14, 16 and serves as a spacer for the latter. Each of the lower and upper parts 11, 12 is monolithic and made for example of silicon, optionally coated with a layer, for example a layer of silicon oxide. The balance wheel 2 is typically made of a dense material such as beryllium copper, gold, platinum, nickel silver or other dense metal or alloy. The lower and upper stages 13, 15 of the support 1 are superimposed, being separated by a spacer 18, for example metallic. Parts 2, 11, 12 and 18 are assembled by pins 19. A lower stop member 20 on the lower face of the lower arm 14, intended to cooperate in the event of an impact with a fixed stop relative to the support 1 to protect the elastic blades 5, 6, carries the impulse pin 4' which extends parallel to the axis A. However, this impulse pin 4' could be carried by another member than the lower stop member 20 and could be in another form.

Les figures 5 et 6 montrent un oscillateur horloger 100" selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, la cheville d'impulsion est remplacée par un doigt d'impulsion 4" monobloc avec le balancier 2, donc typiquement métallique, situé dans le même plan que le bras diamétral 17 et faisant saillie radialement depuis les deux segments du bras diamétral 17. La zone fonctionnelle du doigt d'impulsion 4", destinée à être en contact avec la fourchette d'échappement 7, traverse le plan P3 de symétrie des plans médians P1 et P2 des lames 5, 6 et est même centrée par rapport à ce plan P3, comme le montre la figure 6.THE figures 5 and 6 show a 100" watch oscillator according to a second embodiment of the invention. In this second embodiment, the impulse pin is replaced by a 4" impulse finger in one piece with the balance 2, therefore typically metallic, located in the same plane as the diametrical arm 17 and projecting radially from the two segments of the diametrical arm 17. The functional zone of the impulse finger 4", intended to be in contact with the exhaust fork 7, crosses the plane P3 of symmetry of the median planes P1 and P2 of the blades 5, 6 and is even centered in relation to this plane P3, as shown in Figure 6 .

Les figures 7 et 8 illustrent un oscillateur horloger 100‴ selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce troisième mode de réalisation, il n'y a pas d'entretoise entre les pièces inférieure et supérieure 11, 12 et le balancier 2 est situé au-dessus de l'empilement des bras inférieur et supérieur 14, 16. Un doigt 4'" formé par la superposition de deux doigts élémentaires monobloc avec les bras inférieur et supérieur 14, 16 respectivement et saillant radialement de ces bras constitue l'élément d'impulsion qui coopère avec la fourchette d'échappement 7. Etant défini par les pièces inférieure et supérieure 11, 12, le doigt d'impulsion 4'" est typiquement en silicium, éventuellement revêtu d'une couche, par exemple d'une couche d'oxyde de silicium. La zone fonctionnelle du doigt d'impulsion 4‴ traverse le plan P3 de symétrie des plans médians P1 et P2 des lames 5, 6 et est même centrée par rapport à ce plan P3, comme visible sur la figure 8.THE figures 7 and 8 illustrate a watch oscillator 100‴ according to a third embodiment of the invention. In this third embodiment, there is no spacer between the lower and upper parts 11, 12 and the balance 2 is located above the stack of the lower and upper arms 14, 16. A finger 4 '" formed by the superposition of two elementary fingers in one piece with the lower and upper arms 14, 16 respectively and projecting radially from these arms constitutes the impulse element which cooperates with the exhaust fork 7. Being defined by the lower parts and upper 11, 12, the pulse finger 4'" is typically made of silicon, optionally coated with a layer, for example a layer of silicon oxide. The functional zone of the impulse finger 4‴ crosses the plane P3 of symmetry of the median planes P1 and P2 blades 5, 6 and is even centered in relation to this plane P3, as visible on the figure 8 .

Bien que décrite dans le contexte d'un oscillateur à lames croisées séparées constitué d'un assemblage de pièces empilées, la présente invention s'applique tout aussi bien à des oscillateurs à lames croisées séparées monobloc, par exemple à l'oscillateur monobloc décrit dans la demande de brevet EP 3502784 .Although described in the context of a separate crossed blade oscillator consisting of an assembly of stacked parts, the present invention applies just as well to single-piece separate crossed blade oscillators, for example to the single-piece oscillator described in the patent application EP 3502784 .

La présente invention s'applique plus généralement à tout type d'oscillateur horloger à pivot flexible comprenant des lames élastiques s'étendant dans des plans parallèles différents. D'autres exemples que les lames croisées séparées sont les lames RCC (Remote Center Compliance ; pivot à centre de rotation déporté) non coplanaires.The present invention applies more generally to any type of watch oscillator with a flexible pivot comprising elastic blades extending in different parallel planes. Other examples than separate cross blades are non-coplanar RCC (Remote Center Compliance) blades.

La présente invention n'est pas non plus limitée à deux lames élastiques. Lorsque le pivot flexible comprend plus de deux lames s'étendant dans des plans parallèles différents, par exemple trois ou quatre lames, la zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion traverse le plan de symétrie de l'ensemble des plans médians des lames, ce plan de symétrie pouvant être l'un des plans médians des lames (par exemple dans le cas de trois lames) ou un plan qui sépare une moitié des lames de l'autre moitié des lames (par exemple dans le cas de quatre lames). Des exemples de pivots flexibles à lames multiples auxquels peut s'appliquer l'invention sont décrits dans les documents EP 2998800 , EP 2911012 , EP 3382470 , EP 3410229 et US 2020/0033804 .The present invention is also not limited to two elastic blades. When the flexible pivot comprises more than two blades extending in different parallel planes, for example three or four blades, the functional zone of the impulse element crosses the plane of symmetry of all the median planes of the blades, this plane of symmetry can be one of the median planes of the blades (for example in the case of three blades) or a plane which separates one half of the blades from the other half of the blades (for example in the case of four blades) . Examples of flexible pivots with multiple blades to which the invention can be applied are described in the documents EP 2998800 , EP 2911012 , EP 3382470 , EP 3410229 And US 2020/0033804 .

Le balancier 2 a de préférence une serge 10 annulaire, comme représenté sur les figures 3, 5 et 7, afin de maximiser le rapport inertie sur masse, mais sa serge pourrait avoir toute autre forme souhaitée, par exemple celle d'un ou plusieurs segments, annulaires ou non.The balance 2 preferably has an annular rim 10, as shown on the figures 3 , 5 And 7 , in order to maximize the inertia to mass ratio, but its serge could have any other desired shape, for example that of one or more segments, annular or not.

Par ailleurs, l'organe de l'échappement qui coopère avec l'élément d'impulsion 4', 4", 4‴ n'est pas nécessairement une ancre. Il peut être une roue d'échappement, notamment dans le cas d'un échappement à impulsions directes, une bascule ou autre.Furthermore, the escapement member which cooperates with the impulse element 4', 4", 4‴ is not necessarily an anchor. It can be a wheel exhaust, particularly in the case of a direct impulse escapement, a rocker or other.

L'oscillateur horloger selon l'invention peut équiper une pièce d'horlogerie telle qu'une montre, en particulier une montre-bracelet, ou une pendulette.The watch oscillator according to the invention can equip a timepiece such as a watch, in particular a wristwatch, or a clock.

Claims (11)

Oscillateur horloger (100'; 100"; 100‴) comprenant un support (1), un balancier (2) et un pivot flexible (3) pour guider le balancier (2) en rotation par rapport au support (1) autour d'un axe de rotation virtuel (A) et pour exercer sur le balancier (2) un couple de rappel, le pivot flexible (3) comprenant des lames élastiques (5, 6) ayant des plans médians (P1, P2) respectifs différents perpendiculaires à l'axe de rotation virtuel (A), l'ensemble des plans médians (P1, P2) étant symétrique par rapport à un plan de symétrie (P3), l'oscillateur (100' ; 100" ; 100‴) comprenant en outre un élément d'impulsion (4' ; 4" ; 4‴) solidaire du balancier (2) et destiné à coopérer avec un organe d'échappement (8), caractérisé en ce que la zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion (4' ; 4" ; 4‴), destinée à être en contact avec l'organe d'échappement (8), traverse ledit plan de symétrie (P3).Watch oscillator (100';100"; 100‴) comprising a support (1), a balance (2) and a flexible pivot (3) for guiding the balance (2) in rotation relative to the support (1) around a virtual axis of rotation (A) and to exert a restoring torque on the balance wheel (2), the flexible pivot (3) comprising elastic blades (5, 6) having different respective median planes (P1, P2) perpendicular to the virtual axis of rotation (A), all of the median planes (P1, P2) being symmetrical with respect to a plane of symmetry (P3), the oscillator (100';100"; 100‴) further comprising an impulse element (4';4"; 4‴) integral with the balance (2) and intended to cooperate with an escapement member (8), characterized in that the functional zone of the impulse element ( 4';4"; 4‴), intended to be in contact with the exhaust member (8), crosses said plane of symmetry (P3). Oscillateur horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion (4", 4‴) est centrée par rapport audit plan de symétrie (P3).Watch oscillator according to claim 1, characterized in that said functional zone of the pulse element (4", 4‴) is centered with respect to said plane of symmetry (P3). Oscillateur horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le balancier (2) comprend une serge (10) annulaire.Watch oscillator according to claim 1 or 2, characterized in that the balance (2) comprises an annular rim (10). Oscillateur horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'impulsion (4') est une cheville s'étendant parallèlement à l'axe de rotation virtuel (A).Watch oscillator according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the pulse element (4') is a pin extending parallel to the virtual axis of rotation (A). Oscillateur horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'impulsion (4" ; 4‴) est un doigt s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation virtuel (A).Watch oscillator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the pulse element (4"; 4‴) is a finger extending radially relative to the virtual axis of rotation (A). Oscillateur horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites lames élastiques (5, 6) comprennent des première et deuxième lames élastiques croisées.Watch oscillator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said elastic blades (5, 6) comprise first and second crossed elastic blades. Oscillateur horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pivot flexible (3) consiste en deux lames élastiques croisées (5, 6).Watch oscillator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the flexible pivot (3) consists of two crossed elastic blades (5, 6). Dispositif régulateur horloger comprenant un oscillateur horloger (100' ; 100" ; 100‴) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et un organe d'échappement (8) coopérant avec ladite zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion (4' ; 4" ; 4‴).Watch regulator device comprising a watch oscillator (100'; 100"; 100‴) according to any one of claims 1 to 7 and an escapement member (8) cooperating with said functional zone of the pulse element (4 ' ; 4" ; 4‴). Dispositif régulateur horloger selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe d'échappement (8) comprend une fourchette d'échappement (7) coopérant avec ladite zone fonctionnelle de l'élément d'impulsion (4' ; 4" ; 4‴).Watch regulator device according to claim 8, characterized in that the escapement member (8) comprises an escapement fork (7) cooperating with said functional zone of the impulse element (4';4"; 4 ‴). Dispositif régulateur horloger selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe d'échappement (8) est une ancre comprenant un corps (9) et la fourchette d'échappement (7), et en ce que la fourchette d'échappement (7) est surélevée par rapport au corps (9).Watch regulator device according to claim 9, characterized in that the escapement member (8) is an anchor comprising a body (9) and the escapement fork (7), and in that the escapement fork ( 7) is raised relative to the body (9). Pièce horlogerie, par exemple montre ou pendulette, comprenant un oscillateur horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou un dispositif régulateur horloger selon l'une quelconque des revendications 8 à 10.Timepiece, for example watch or clock, comprising a watch oscillator according to any one of claims 1 to 7 or a watch regulator device according to any one of claims 8 to 10.
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