EP4425273A1 - Balancier pour mécanisme résonateur d'horlogerie muni de masselottes latérales de réglage de l'inertie - Google Patents

Balancier pour mécanisme résonateur d'horlogerie muni de masselottes latérales de réglage de l'inertie Download PDF

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EP4425273A1
EP4425273A1 EP23159143.9A EP23159143A EP4425273A1 EP 4425273 A1 EP4425273 A1 EP 4425273A1 EP 23159143 A EP23159143 A EP 23159143A EP 4425273 A1 EP4425273 A1 EP 4425273A1
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EP
European Patent Office
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balance
oscillation frequency
main arm
lateral
inertial element
Prior art date
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Pending
Application number
EP23159143.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Gianni Di Domenico
Mohammad Hussein Kahrobaiyan
Dominique Lechot
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Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2024022600A priority patent/JP7686100B2/ja
Priority to CN202410192531.9A priority patent/CN118567209A/zh
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    • G04D7/1257—Timing devices for clocks or watches for comparing the rate of the oscillating member with a standard wherein further adjustment devices are present

Definitions

  • the invention relates to an adjustable inertia balance wheel for a clock resonator mechanism.
  • the invention also relates to a resonator mechanism for a clock movement comprising at least one such balance wheel.
  • the invention also relates to a method of developing the resonator mechanism.
  • New mechanism architectures allow to maximize the quality factor of a resonator, by the use of flexible guidance with the use of an anchor escapement with a very small lift angle, according to the demand CH15442016 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse and its derivatives, the teachings of which can be directly used in the present invention.
  • the request CH5182018 or the request EP18168765 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse describes a clockwork resonator mechanism, comprising a structure supporting, by a flexible suspension, an anchor block from which is suspended an inertial element oscillating according to a first degree of freedom in rotation RZ, under the action of return forces exerted by a virtual pivot comprising first elastic blades each fixed to said inertial element and to said anchor block, the flexible suspension being arranged to allow a certain mobility of the anchor block according to all the degrees of freedom other than the first degree of freedom in rotation RZ according to which only the inertial element is mobile to avoid any disturbance of its oscillation, and the stiffness of the other degrees of freedom of the balance wheel that the first degree of freedom in rotation RZ is very strongly greater than the stiffness of the virtual pivot according to this same first degree of freedom in rotation RZ.
  • the request CH715526 or the request EP3561607 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse describes a watch resonator mechanism, comprising a structure and an anchor block from which is suspended at least one inertial element arranged to oscillate according to a first degree of freedom in rotation RZ about a pivot axis extending in a first direction Z, said inertial element being subjected to return forces exerted by a virtual pivot comprising a plurality of substantially longitudinal elastic blades, each fixed, at a first end to said anchor block, and at a second end to said inertial element, each said elastic blade being deformable essentially in an XY plane perpendicular to said first direction Z.
  • the inertial element When the resonator mechanism is in operation, the inertial element performs an oscillatory motion about the Z direction in the XY plane with a reference oscillation frequency.
  • the inertial element can also perform secondary rotary oscillations about the X direction on the one hand, and about the Y direction on the other hand. These secondary oscillations are oscillatory modes called "out of plane", i.e. outside the main oscillation XY plane of the inertial element.
  • the invention proposes to improve the demand resonator mechanism CH715526 or the request EP3561607 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse to avoid the disadvantages mentioned above.
  • the invention relates to a balance wheel for a clock resonator mechanism, comprising a main arm arranged along a longitudinal axis.
  • the balance is remarkable in that it comprises at least a first lateral weight for adjusting the inertia of the balance, the first lateral weight being movably mounted on the main arm of the balance to be able to take a plurality of positions more or less close to the main arm in order to adjust the inertia of the balance.
  • the balance can be adjusted to control and avoid significant secondary oscillations about at least one axis, in particular along the X direction passing through the center of mass of the balance, the secondary oscillations occurring in the YZ plane perpendicular to the XY oscillation plane.
  • This or these lateral adjustment weights allow the secondary oscillation frequency to be modified and chosen so as to avoid a multiple of the reference oscillation frequency of the balance in the XY plane.
  • the resonator mechanism equipped with such a balance is more precise.
  • the side adjustment weights have no noticeable effect on the reference oscillations around the Z direction.
  • the first lateral weight is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the main arm in order to be able to modify the oscillation frequency of the main arm around its longitudinal axis.
  • the first lateral weight is movable in the main plane of the balance.
  • it comprises a second lateral inertia adjustment weight arranged on the main arm symmetrically to the first lateral weight relative to the longitudinal axis of the main arm.
  • the lateral weight(s) are screws.
  • the lateral weight(s) are off-center on the balance arm.
  • the balance further comprises at least one peripheral inertia adjustment weight, mounted on two ends of the main arm.
  • the balance wheel comprises a hub.
  • the main arm comprises a widened part where the lateral adjustment weight(s) are arranged.
  • the invention also relates to a resonator mechanism comprising a structure and an anchoring block from which is suspended at least one inertial element arranged to oscillate according to a first degree of freedom in rotation RZ around a pivot axis extending in a first direction Z, said inertial element being configured to be subjected to return forces exerted by return means configured to make the inertial element oscillate, the inertial element comprising such a balance.
  • the balance is mounted so that the longitudinal axis is substantially perpendicular to the first direction Z.
  • the balance is mounted so that the main plane of the balance is substantially perpendicular to the first direction Z.
  • the method comprises a fifth verification step, in which the secondary oscillation frequency is measured to verify that the new position of the lateral adjustment weights makes it possible to obtain a value different from a multiple of the reference oscillation frequency.
  • the invention relates firstly to a balance wheel and a clock resonator mechanism comprising such a balance wheel.
  • the structure 10 comprises an upper platform 34 and a lower platform 35, between which the inertial element 2 is suspended.
  • the return means are a flexible pivot 200 comprising a plurality of substantially longitudinal elastic blades 3, each fixed, at a first end to the anchoring block 30, and at a second end to the inertial element 2.
  • the resonator mechanism 1 comprises two crossed elastic blades 3.
  • An elastic blade 3 is deformable essentially in an XY plane perpendicular to the first direction Z.
  • the inertial element 2 can oscillate in the XY plane, the first direction Z being perpendicular to the XY plane.
  • the inertial element 2 comprises a fastener 20 on which the elastic blades 3 are fixed.
  • the inertial element 2 further comprises a balance 15 assembled to the attachment 20.
  • the balance 15 is elongated in the shape of a substantially symmetrical bone.
  • the balance 15 comprises a main arm 6 arranged along a longitudinal axis of the balance 15 corresponding to the direction X when the mechanism 1 is at rest, and the balance does not oscillate.
  • the balance 15 further comprises two ends 7, 8 of the main arm 6, which are wider than the main arm 6.
  • the ends 7, 8 and the main arm 6 are for example formed from the same material. Alternatively, the ends 7, 8 are mounted on the main arm 6.
  • the ends 7, 8 comprise peripheral weights 9 for adjusting the inertia mounted on each end 7, 8.
  • the first end 7 comprises a peripheral weight 9 and the second end 8 comprises two axial weights 9.
  • These peripheral adjustment weights 9 make it possible to adjust the operation of the resonator mechanism by modifying the inertia of the balance 15, in particular with respect to the direction Z.
  • peripheral weights 9 allow the adjustment of the position of the center of mass of the inertial element 2 according to the X and Y directions.
  • the adjustment of the peripheral weights 9 is done according to a method well known to those skilled in the art. Indeed, it suffices to measure the step in the four vertical positions to deduce the movements that must be carried out for each of the three peripheral weights 9, using equations known to those skilled in the art.
  • peripheral weights 9 are screws whose position can be modified relative to the ends 7, 8.
  • the inertial element 2 is configured to oscillate at least partly around a first pivot pad 5 extending from the upper platform 34 of the structure 10, the pivot pad 5 being configured to allow the inertial element 2 to pivot around it.
  • the main arm comprises a hub 16 for inserting the first pivot stud 5 therein.
  • the hub 16 has a larger diameter than the first stud 5 in order to allow the balance 15 to rotate around it.
  • the hub 16 is preferably arranged in the middle of the arm.
  • the balance 15 comprises at least one lateral weight 11 for adjusting the inertia of the balance 15, the weight 11 being mounted on the main arm 6.
  • the balance 15 comprises two lateral weights 11 mounted on the main arm 6. The two lateral weights 11 are mounted symmetrically on the main arm 6 relative to the longitudinal axis of the balance 15.
  • These lateral weights 11 are arranged perpendicular to the longitudinal axis of the main arm 6 in order to be able to modify the oscillation frequency of the main arm 6 around its longitudinal axis.
  • the lateral weights 11 are furthermore movable in the main plane XY of the balance 16.
  • Each lateral weight 11 is movable so as to be able to take a plurality of positions more or less close to the main arm 6.
  • the inertia of the balance can be adjusted around the direction X. Indeed, when the weights are moved away from the main arm, the inertia of the balance is increased around the direction X, while when the weights are moved closer to the main arm, the inertia of the balance 15 is reduced around the direction X.
  • the side weights 11 are screws with a polygonal head and a threaded rod extending from the polygonal head. In order to increase the adjustment range of the inertia about the X direction, it is possible to manufacture several variants of the side weights 11 having heads of different sizes.
  • the side weights 11 are further offset on the main arm 6 towards the first end 7.
  • the main arm 6 comprises a widened portion 12 where the side adjustment weights 11 are arranged.
  • the widened portion 12 extends from the first end 7, and comprises a central cavity 13 bordered by two side walls 14, into which the screws are screwed.
  • the inertial element 2 further comprises an anchor 25 assembled under the attachment 20, the anchor 25 being centered on the balance 15 and the hub 16.
  • the anchor 25 comprises two main arms 17, 18 in arcs of a circle whose ends are configured to cooperate with an escape wheel, not shown in the figures.
  • the escapement may be of the mechanical type or of the magnetic type, or a combination of the two of the magneto-mechanical type.
  • a second pivot stud 19 extending from the lower platform 35 of the structure 10 is inserted into the anchor 25 along the axis of rotation of the inertial element 2.
  • the anchor 25 comprises a second hole 21 in which the second stud 19 is inserted, the second hole 21 being wider than the second stud 19 to avoid any contact between the anchor 25 and the second hole 21.
  • the second stud 19 is arranged in the axis of the first stud 5.
  • the inertial element 2 surrounds the first 5 and the second stud 19, which are inserted, one in the balance 15 and the other in the anchor 25, so as to allow the oscillation of the inertial element 2 along an axis of rotation passing through the two studs 5, 19.
  • the oscillation amplitude of the inertial element 2 in the oscillation plane is for example within a range of 20 to 40°.
  • the oscillation frequency is for example greater than ten Hertz.
  • the invention also relates to a method of fine-tuning 40 a clock resonator mechanism such as that presented above, in order to avoid significant secondary oscillations in the planes perpendicular to the XY plane, in particular secondary rotary oscillations around the X direction.
  • the method 40 comprises a first step 41 of measuring a reference oscillation frequency of the inertial element 2 around the Z direction in the XY plane.
  • the number of oscillations of the inertial element 2 per second For example, a measuring method using a laser measuring system is used, which is well known to those skilled in the art.
  • a secondary oscillation frequency of the inertial element 2 is measured in the YZ plane around the X direction.
  • a third step 43 consists in comparing the secondary oscillation frequency with the reference oscillation frequency. More precisely, it is checked whether the secondary oscillation frequency has a value substantially different from a multiple of the reference oscillation frequency.
  • the position of the lateral adjustment weights 11 is not modified relative to the main arm 6.
  • the method comprises a fourth step 44.
  • the fourth step 44 consists of modifying the position of the lateral adjustment weights 11 relative to the main arm 6 so that the secondary oscillation frequency is substantially different from a multiple of the reference oscillation frequency.
  • the method may comprise a fifth verification step 45, in which the secondary oscillation frequency is measured to verify that the new position of the adjustment lateral weights 11 makes it possible to obtain a value different from a multiple of the reference oscillation frequency.
  • the position of the lateral weights 11 can again be modified if the measured secondary oscillation frequency is not satisfactory.

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Abstract

L'invention se rapporte à un balancier (15) pour mécanisme résonateur (1) d'horlogerie, comportant un bras principal (6) agencé selon un axe longitudinal, le balancier (15) comprenant au moins une première masselotte latérale (11) de réglage de l'inertie du balancier, la première masselotte latérale (11) étant montée mobile sur le bras principal (6) du balancier (15) pour pouvoir prendre une pluralité de positions plus ou moins proche du bras principal (6) afin de régler l'inertie du balancier (15).
L'invention se rapporte également à un procédé de mise au point dudit mécanisme résonateur.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un balancier à inertie réglable pour mécanisme résonateur d'horlogerie.
  • L'invention concerne encore un mécanisme résonateur pour mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel balancier.
  • L'invention concerne aussi un procédé de mise au point du mécanisme résonateur.
    • Arrière-plan de l'invention
  • De nouvelles architectures de mécanismes permettent de maximiser le facteur de qualité d'un résonateur, par l'utilisation d'un guidage flexible avec l'utilisation d'un échappement à ancre avec un très petit angle de levée, selon la demande CH15442016 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse et ses dérivées, dont les enseignements sont directement utilisables dans la présente invention.
  • La demande CH5182018 ou la demande EP18168765 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse décrit un mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant une structure portant, par une suspension flexible, un bloc d'ancrage auquel est suspendu un élément inertiel oscillant selon un premier degré de liberté en rotation RZ, sous l'action d'efforts de rappel exercés par un pivot virtuel comportant des premières lames élastiques chacune fixée audit élément inertiel et audit bloc d'ancrage, la suspension flexible étant agencée pour autoriser une certaine mobilité du bloc d'ancrage selon tous les degrés de liberté autres que le premier degré de liberté en rotation RZ selon lequel seul est mobile l'élément inertiel pour éviter toute perturbation de son oscillation, et la raideur des autres degrés de liberté du balancier que le premier degré de liberté en rotation RZ est très fortement supérieure à la raideur du pivot virtuel selon ce même premier degré de liberté en rotation RZ.
  • La demande CH715526 ou la demande EP3561607 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse décrit un mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant une structure et un bloc d'ancrage auquel est suspendu au moins un élément inertiel agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement s'étendant selon une première direction Z, ledit élément inertiel étant soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot virtuel comportant une pluralité de lames élastiques sensiblement longitudinales, chacune fixée, à une première extrémité audit bloc d'ancrage, et à une deuxième extrémité audit élément inertiel, chaque dite lame élastique étant déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z.
  • Lorsque le mécanisme résonateur est en fonctionnement, l'élément inertiel effectue un mouvement oscillatoire autour de la direction Z dans le plan XY avec une fréquence d'oscillation de référence. En outre, l'élément inertiel peut aussi effectuer des oscillations secondaires rotatives autour de la direction X d'une part, et autour de la direction Y d'autre part. Ces oscillations secondaires sont des modes oscillatoires appelés « hors plan », c'est-à-dire hors du plan XY d'oscillation principal de l'élément inertiel.
  • Ces oscillations secondaires « hors plan » ont un effet plus ou moins limité sur la marche de l'organe réglant.
  • Cependant, si la fréquence de ces oscillations secondaires est un multiple de la fréquence de référence de l'élément inertiel dans le plan XY, les oscillations secondaires sont plus importantes, et perturbent la marche de l'oscillateur. Ainsi, il faut veiller à ce que la fréquence des oscillations secondaires diffère d'une fréquence multiple de la fréquence de référence.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose d'améliorer le mécanisme résonateur de la demande CH715526 ou la demande EP3561607 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse pour éviter les inconvénients cités précédemment.
  • À cette fin, l'invention se rapporte à un balancier pour mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant un bras principal agencé selon un axe longitudinal.
  • Le balancier est remarquable en ce qu'il comprend au moins une première masselotte latérale de réglage de l'inertie du balancier, la première masselotte latérale étant montée mobile sur le bras principal du balancier pour pouvoir prendre une pluralité de positions plus ou moins proches du bras principal afin de régler l'inertie du balancier.
  • Grâce à cette invention, on peut régler le balancier pour contrôler et éviter des oscillations secondaires importantes autour d'au moins un axe, en particulier selon la direction X passant par le centre de masse du balancier, les oscillations secondaires se produisant dans le plan YZ perpendiculaire au plan d'oscillations XY.
  • Cette ou ces masselottes de réglage latérales permettent de modifier et choisir la fréquence secondaire d'oscillation de manière à éviter un multiple de la fréquence d'oscillation de référence du balancier dans le plan XY. Ainsi, le mécanisme résonateur muni d'un tel balancier est plus précis.
  • En outre, les masselottes latérales de réglage n'ont pas d'effet notable sur les oscillations de référence autour de la direction Z.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la première masselotte latérale est disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal du bras principal pour pouvoir modifier la fréquence d'oscillation du bras principal autour de son axe longitudinal.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la première masselotte latérale est mobile dans le plan principal du balancier.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, comprend une deuxième masselotte latérale de réglage de l'inertie disposée sur le bras principal symétriquement à la première masselotte latérale par rapport à l'axe longitudinal du bras principal.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la ou les masselottes latérales sont des vis.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la ou les masselottes latérales sont décentrées sur le bras du balancier.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le balancier comprend en outre au moins une masselotte périphérique de réglage de l'inertie, montée sur deux extrémités du bras principal.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le balancier comprend un moyeu.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le bras principal comporte une partie élargie où sont disposées la ou les masselottes latérales de réglage.
  • L'invention concerne encore un mécanisme résonateur comprenant une structure et un bloc d'ancrage auquel est suspendu au moins un élément inertiel agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement s'étendant selon une première direction Z, ledit élément inertiel étant configuré pour être soumis à des efforts de rappel exercés par des moyens de rappel configurés pour faire osciller l'élément inertiel, l'élément inertiel comprenant un tel balancier.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le balancier est monté de sorte que l'axe longitudinal soit sensiblement perpendiculaire à la première direction Z.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le balancier est monté de sorte que le plan principal du balancier soit sensiblement perpendiculaire à la première direction Z.
  • L'invention concerne aussi un procédé de mise au point d'un tel mécanisme résonateur d'horlogerie, le procédé comprenant :
    • une première étape de mesure d'une fréquence d'oscillation de référence de l'élément inertiel autour de la direction Z dans le plan XY,
    • une deuxième étape de mesure d'au moins une fréquence d'oscillation secondaire de l'élément inertiel dans le plan YZ autour de la direction X,
    • une troisième étape de comparaison de la fréquence d'oscillation secondaire à la fréquence d'oscillation de référence, pour vérifier que la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, et
    • dans le cas où la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur proche ou sensiblement égale à un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, une quatrième étape de modification de la position de la ou des masselottes de réglage par rapport au bras principal pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  • Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le procédé comprend une cinquième étape de vérification, dans laquelle on mesure la fréquence d'oscillation secondaire pour vérifier que la nouvelle position des masselottes latérales de réglage permet d'obtenir une valeur différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en perspective, un mécanisme résonateur à lames flexibles comportant un balancier selon l'invention,
    • la figure 2 représente, de façon schématisée et en vue de coté, le mécanisme résonateur à lames flexibles de la figure 1,
    • la figure 3 représente, de façon schématisée, et en vue de dessous, le balancier selon l'invention, et
    • la figure 4 représente, de façon schématisée, un diagramme du procédé de mise au point du mécanisme résonateur selon l'invention.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne en premier lieu un balancier et un mécanisme résonateur d'horlogerie comportant un tel balancier.
  • Sur les figures 1 et 2, ce mécanisme résonateur 1 d'horlogerie comporte une structure 10 et un bloc d'ancrage 30, auquel est suspendu au moins un élément inertiel 2 agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement s'étendant selon une première direction Z. Le bloc d'ancrage 30 est suspendu à la structure 10 par une suspension flexible 300 munie de lames flexibles, qui est agencée pour autoriser la mobilité du bloc d'ancrage 30 selon cinq degrés de liberté flexibles de la suspension qui sont :
    • un premier degré de liberté en translation selon la première direction Z,
    • un deuxième degré de liberté en translation selon une deuxième direction X orthogonale à la première direction Z,
    • un troisième degré de liberté en translation selon une troisième direction Y orthogonale à la deuxième direction X et à la première direction Z,
    • un deuxième degré de liberté en rotation RX autour d'un axe s'étendant selon la deuxième direction X, et
    • un troisième degré de liberté en rotation RY autour d'un axe s'étendant selon la troisième direction Y.
  • La structure 10 comporte une plate-forme supérieure 34 et une plate-forme inférieure 35, entre lesquelles est suspendu l'élément inertiel 2.
  • Cet élément inertiel 2 est soumis à des efforts de rappel exercés par des moyens de rappel. Dans le mode de réalisation, les moyens de rappel sont un pivot flexible 200 comportant une pluralité de lames élastiques 3 sensiblement longitudinales, chacune fixée, à une première extrémité au bloc d'ancrage 30, et à une deuxième extrémité à l'élément inertiel 2. Sur les figures, le mécanisme résonateur 1 comporte deux lames élastiques 3 croisées. Une lame élastique 3 est déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à la première direction Z.
  • Grâce aux moyens de rappel, l'élément inertiel 2 peut osciller dans le plan XY, la première direction Z étant perpendiculaire au plan XY.
  • L'élément inertiel 2 comprend une attache 20 sur laquelle les lames 3 élastiques sont fixées.
  • L'élément inertiel 2 comprend encore un balancier 15 assemblé à l'attache 20. Le balancier 15 est allongé en forme d'os sensiblement symétrique. Le balancier 15 comprend un bras principal 6 agencé selon un axe longitudinal du balancier 15 correspondant à la direction X lorsque le mécanisme 1 est au repos, et que le balancier n'oscille pas.
  • Le balancier 15 comprend en outre deux extrémités 7, 8 du bras principal 6, qui sont plus larges que le bras principal 6. Les extrémités 7, 8 et le bras principal 6 sont par exemple formés d'une même matière. Alternativement, les extrémités 7, 8 sont montées sur le bras principal 6.
  • Les extrémités 7, 8 comportent des masselottes périphériques 9 de réglage de l'inertie sont montées sur chaque extrémité 7, 8. La première extrémité 7 comprend une masselotte périphérique 9 et le deuxième extrémité 8 comprend deux masselottes axiale 9. Ces masselottes périphériques 9 de réglage permettent de régler la marche du mécanisme résonateur en modifiant l'inertie du balancier 15, en particulier par rapport à la direction Z.
  • D'autre part, ces masselottes périphériques 9 permettent l'ajustement de la position du centre de masse de l'élément inertiel 2 selon les directions X et Y. Le réglage des masselottes périphériques 9 se fait selon un procédé bien connu de l'homme du métier. En effet, il suffit de mesurer la marche dans les quatre positions verticales pour déduire les déplacements qu'il faut effectuer pour chacune des trois masselottes périphériques 9, en utilisant des équations connues de l'homme du métier.
  • De préférence, ces masselottes périphériques 9 sont des vis dont on peut modifier la position par rapport aux extrémité 7, 8.
  • L'élément inertiel 2 est configuré pour osciller au moins en partie autour d'un premier plot de pivotement 5 s'étendant depuis la plate-forme supérieure 34 de la structure 10, le plot de pivotement 5 étant configuré pour permettre le pivotement de l'élément inertiel 2 autour de lui.
  • A cette fin, le bras principal comprend un moyeu 16 pour y insérer le premier plot de pivotement 5. Le moyeu 16 a un diamètre plus large que le premier plot 5 afin de permettre au balancier 15 de tourner autour de lui. Le moyeu 16 est de préférence agencé au milieu du bras.
  • Selon l'invention, le balancier 15 comprend au moins une masselotte latérale 11 de réglage de l'inertie du balancier 15, la masselotte 11 étant montée sur le bras principal 6. Dans ce mode de réalisation, le balancier 15 comprend deux masselottes latérales 11 montées sur le bras principal 6. Les deux masselottes latérales 11 sont montées symétriquement sur le bras principal 6 par rapport à l'axe longitudinal du balancier 15.
  • Ces masselottes latérales 11 sont disposées perpendiculairement à l'axe longitudinal du bras principal 6 pour pouvoir modifier la fréquence d'oscillation du bras principal 6 autour de son axe longitudinal. Les masselottes latérales 11 sont en outre mobiles dans le plan principal XY du balancier 16.
  • Chaque masselotte latérales 11 est mobile pour pouvoir prendre une pluralité de positions plus ou moins proches du bras principal 6. Ainsi, on peut régler l'inertie du balancier autour de la direction X. En effet, lorsqu'on écarte les masselottes du bras principal, on augmente l'inertie du balancier autour de la direction X, tandis que lorsqu'on rapproche les masselottes du bras principal, on diminue l'inertie du balancier 15 autour de la direction X.
  • Les masselottes latérales 11 sont des vis munies d'une tête polygonale et d'une tige filetée s'étendant depuis la tête polygonale. Afin d'augmenter la plage de réglage de l'inertie autour de la direction X, il est possible de fabriquer plusieurs variantes des masselottes latérales 11 ayant des têtes de tailles différentes.
  • Les masselottes latérales 11 sont en outre décentrées sur le bras principal 6 vers la première extrémité 7. Le bras principal 6 comporte une partie élargie 12 où sont disposées les masselottes latérales 11 de réglage. La partie élargie 12 s'étend depuis la première extrémité 7, et comprend une cavité centrale 13 bordée par deux parois latérales 14, dans lesquels les vis sont vissées.
  • Grâce à ces masselottes latérales 11, on peut modifier la fréquence d'oscillation secondaire du balancier 15 autour de la direction X, en particulier pour éviter une valeur multiple de la fréquence d'oscillation de référence du balancier 15 autour de la direction Z dans le plan XY.
  • L'élément inertiel 2 comprend en outre une ancre 25 assemblée sous l'attache 20, l'ancre 25 étant centrée sur le balancier 15 et le moyeu 16. L'ancre 25 comprend deux bras principaux 17, 18 en arcs de cercle dont les extrémités sont configurées pour coopérer avec une roue d'échappement, non représentée sur les figures. L'échappement peut être de type mécanique ou de type magnétique, ou une combinaison des deux de type magnéto-mécanique.
  • Un deuxième plot 19 de pivotement s'étendant depuis la plate-forme inférieure 35 de la structure 10 est inséré dans l'ancre 25 selon l'axe de rotation de l'élément inertiel 2. L'ancre 25 comprend un deuxième trou 21 dans lequel le deuxième plot 19 est inséré, le deuxième trou 21 étant plus large que le deuxième plot 19 pour éviter tout contact entre l'ancre 25 et le deuxième trou 21. Le deuxième plot 19 est agencé dans l'axe du premier plot 5. Ainsi, l'élément inertiel 2 entoure le premier 5 et le deuxième plot 19, qui sont insérés, l'un dans le balancier 15 et l'autre dans l'ancre 25, de manière à permettre l'oscillation de l'élément inertiel 2 selon un axe de rotation passant par les deux plots 5, 19. L'amplitude d'oscillation de l'élément inertiel 2 dans le plan d'oscillation est par exemple comprise dans un intervalle allant de 20 à 40°. La fréquence d'oscillation est par exemple supérieure à dix Hertz.
  • L'invention concerne aussi un procédé de mise au point 40 d'un mécanisme résonateur d'horlogerie tel que celui présenté ci-dessus, afin d'éviter les oscillations secondaires importantes dans les plans perpendiculaires au plan XY, en particulier les oscillations rotatives secondaires autour de la direction X.
  • Représenté sur la figure 4, le procédé 40 comprend une première étape de mesure 41 d'une fréquence d'oscillation de référence de l'élément inertiel 2 autour de la direction Z dans le plan XY. A cette fin, on mesure le nombre d'oscillation de l'élément inertiel 2 par secondes. On utilise par exemple un procédé de mesure à l'aide d'un système de mesure laser, qui est bien connu de l'homme du métier.
  • Dans une deuxième étape 42, on mesure une fréquence d'oscillation secondaire de l'élément inertiel 2 dans le plan YZ autour de la direction X.
  • Une troisième étape 43 consiste à comparer la fréquence d'oscillation secondaire à la fréquence d'oscillation de référence. Plus précisément, on vérifie si la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  • Dans le cas où la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, on ne modifie pas la position des masselottes latérales 11 de réglage par rapport au bras principal 6.
  • Si la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur proche ou sensiblement égale à un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, le procédé comprend une quatrième étape 44. La quatrième étape 44 consiste à modifier la position des masselottes latérales 11 de réglage par rapport au bras principal 6 pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  • Le procédé peut comprendre une cinquième étape 45 de vérification, dans laquelle on mesure la fréquence d'oscillation secondaire pour vérifier que la nouvelle position des masselottes latérales 11 de réglage permet d'obtenir une valeur différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence. Ainsi, en cas de nécessité, la position des masselottes latérales 11 peut à nouveau être modifiée si la fréquence d'oscillation secondaire mesurée n'est pas satisfaisante.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art.

Claims (14)

  1. Balancier (15) pour mécanisme résonateur (1) d'horlogerie, comportant un bras principal (6) agencé selon un axe longitudinal, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première masselotte latérale (11) de réglage de l'inertie du balancier, la première masselotte latérale (11) étant montée mobile sur le bras principal (6) du balancier (15) pour pouvoir prendre une pluralité de positions plus ou moins proches du bras principal (6) afin de régler l'inertie du balancier (15).
  2. Balancier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masselotte latérale (11) est disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal du bras principal (6) pour pouvoir modifier la fréquence d'oscillation du bras principal (6) autour de son axe longitudinal.
  3. Balancier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la masselotte latérale (11) est mobile dans le plan principal du balancier (15).
  4. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième masselotte latérale (22) de réglage de l'inertie disposée sur le bras principal (6) symétriquement à la première masselotte latérale (11) par rapport à l'axe longitudinal du bras principal (6).
  5. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les masselottes latérales (11, 22) sont des vis.
  6. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les masselottes latérales (11, 22) sont décentrées sur le bras principal (6) du balancier (15).
  7. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une masselotte périphérique axiale (9) de réglage de l'inertie, montée sur deux extrémités (7, 8) du bras principal (6).
  8. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyeu (16).
  9. Balancier selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras principal (6) comporte une partie élargie (12) où sont disposées la ou les masselottes latérale (11, 22) de réglage.
  10. Mécanisme résonateur (1) comprenant une structure (10) et un bloc d'ancrage (30) auquel est suspendu au moins un élément inertiel (2) agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement (D) s'étendant selon une première direction Z, ledit élément inertiel (2) étant configuré pour être soumis à des efforts de rappel exercés par des moyens de rappel configurés pour faire osciller l'élément inertiel (2), caractérisé en ce que l'élément inertiel (2) comprend un balancier (15) selon l'une, quelconque, des revendications précédentes.
  11. Mécanisme résonateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le balancier (15) est monté de sorte que l'axe longitudinal du bras principal (6) est sensiblement perpendiculaire à la première direction Z.
  12. Mécanisme résonateur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le balancier (15) est monté de sorte que le plan principal du balancier (15) est sensiblement perpendiculaire à la première direction Z.
  13. Procédé (40) de mise au point d'un mécanisme résonateur (100) d'horlogerie selon l'une, quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend :
    - une première étape (41) de mesure d'une fréquence d'oscillation de référence de l'élément inertiel (2) autour de la direction Z dans le plan XY,
    - une deuxième étape (42) de mesure d'au moins une fréquence d'oscillation secondaire de l'élément inertiel (2) dans le plan YZ autour de la direction X,
    - une troisième étape (43) de comparaison de la fréquence d'oscillation secondaire à la fréquence d'oscillation de référence, pour vérifier que la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, et dans le cas où la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur proche ou sensiblement égale à un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, une quatrième étape (44) de modification de la position de la ou des masselottes de réglage par rapport au bras principal pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend une cinquième étape (45) de vérification, dans laquelle on mesure la fréquence d'oscillation secondaire pour vérifier que la nouvelle position des masselottes latérales (11) de réglage permet d'obtenir une valeur différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
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