EP4432019A1 - Procede de mise au point d'un mecanisme resonateur a guidage flexible rotatif pour diminuer les oscillations hors plan - Google Patents

Procede de mise au point d'un mecanisme resonateur a guidage flexible rotatif pour diminuer les oscillations hors plan Download PDF

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EP4432019A1
EP4432019A1 EP23162547.6A EP23162547A EP4432019A1 EP 4432019 A1 EP4432019 A1 EP 4432019A1 EP 23162547 A EP23162547 A EP 23162547A EP 4432019 A1 EP4432019 A1 EP 4432019A1
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EP
European Patent Office
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flexible
oscillation frequency
rods
transverse
blades
Prior art date
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EP23162547.6A
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EP4432019B1 (fr
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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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    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G04B43/00—Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
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    • G04D7/00—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus
    • G04D7/12—Timing devices for clocks or watches for comparing the rate of the oscillating member with a standard
    • 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
    • G04D7/1271—Timing devices for clocks or watches for comparing the rate of the oscillating member with a standard wherein further adjustment devices are present for the control mechanism only (from outside the clockwork)

Definitions

  • the invention relates to a method for developing a clock resonator mechanism, comprising a structure and an anchoring block from which at least one inertial element is suspended, a virtual pivot comprising a plurality of substantially longitudinal elastic blades, each fixed, at a first end to said anchoring block, and at a second end to said inertial element.
  • the invention relates to the field of clock resonators, and in particular those which comprise elastic blades acting as return means for the operation of the oscillator.
  • the torsional stiffness of the suspension is a delicate point for most watch oscillators with at least one spiral spring or elastic blades constituting a flexible guide, and in particular for crossed blade resonators.
  • the shock resistance also depends on this torsional stiffness; in fact, during shocks, the stress undergone by the blades quickly reaches very high values, which reduces the travel that the part can travel before giving way.
  • Shock absorbers for watch parts come in many variants. However, their main purpose is to protect the fragile pivots of the resonator axis, and not the elastic elements, such as the classical spiral spring.
  • 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 angle of lifting, according to demand CH15442016 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse and its derivatives, the teachings of which are directly usable in the present invention, and the resonator of which can be further improved with regard to its sensitivity to shocks, in certain particular directions. It is therefore a question of protecting the blades from breaking in the event of shocks.
  • 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 suspension according to the first degree of freedom in rotation RZ is very much 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 clockwork 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 around 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 anchoring 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. In addition, the inertial element performs 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 XY plane.
  • the invention proposes to improve the demand resonator mechanism CH715526 or the request EP3561607 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse to improve the flexible suspension and avoid the disadvantages mentioned above.
  • the invention relates to a method for developing a clock 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 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 anchoring 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, said anchoring block being suspended from said structure by a flexible suspension arranged to allow the mobility of said anchoring block.
  • a resonator mechanism which controls and avoids significant secondary oscillations around the X and Y directions in planes perpendicular to the XY oscillation plane, such as the XZ or YZ planes.
  • the resonator mechanism is more precise.
  • said flexible suspension comprising, between said anchoring block and a first intermediate mass, which is fixed to said structure directly or by means of a flexible plate in said first direction Z, a transverse translation table with flexible guidance and comprising at least two transverse flexible blades or rods, preferably rectilinear, and extending in said second direction X and in symmetry around a transverse axis crossing said pivot axis, the first secondary oscillation frequency measured in the second step is around the Y direction in the XZ plane.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension by modifying the number of transverse flexible blades or rods of the transverse translation table.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension, by modifying the stiffness of the transverse flexible blades or rods of the transverse translation table so that it is different.
  • the stiffness is modified by changing the thickness or length of the transverse flexible blades or rods of the transverse translation table.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension by increasing the distance between at least two transverse flexible blades or rods of the transverse translation table, or even between all the transverse flexible blades or rods of the transverse translation table.
  • said flexible suspension comprising, between said anchoring block and a second intermediate mass, a longitudinal translation table with flexible guidance, and comprising at least two longitudinal flexible blades or rods, preferably rectilinear, and extending in said third direction Y and in symmetry around a longitudinal axis crossing said pivot axis, the secondary oscillation frequency measured in the second step is around the direction X in the YZ plane.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension by modifying the number of longitudinal flexible blades or rods of the longitudinal translation table.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension by modifying the stiffness of the longitudinal flexible blades or rods of the longitudinal translation table.
  • the stiffness is modified by changing the thickness or length of the longitudinal flexible blades or rods of the longitudinal translation table.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension by increasing the distance between at least two longitudinal flexible blades or rods, or even between all the longitudinal flexible blades or rods of the longitudinal translation table.
  • the same reference oscillation frequency is kept in the fourth step as that measured in the first step.
  • the invention relates to a method 40 for developing a clock resonator mechanism, for example such as that shown in the Figures 1 to 3 .
  • the focusing method 40 according to the invention is described in detail below in the description.
  • this embodiment of a resonator mechanism 100 for a watch comprises a structure 1 and an anchoring block 30, from which is suspended at least one inertial element 2 arranged to oscillate according to a first degree of freedom in rotation RZ around a pivot axis D extending in a first direction Z.
  • the inertial element 2 comprises a balance 20.
  • the balance has the shape of a bone, the balance comprising a straight segment provided with a bulb at each end.
  • Each bulb may comprise small weights 29 to adjust the inertia of the inertial element 2.
  • This inertial element 2 is subjected to return forces exerted by a virtual 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.
  • Each elastic blade 3 is deformable essentially in an XY plane perpendicular to the first direction Z.
  • the principle is to use the torsional flexibility of a translation table to better manage the torsional stiffness of the suspension.
  • the blades of the XY tables are oriented so that the direction of greatest torsional flexibility aims at the axis of rotation of the resonator. Their torsional flexibility is managed by bringing the blades closer together.
  • the flexible suspension 300 comprises, between the anchoring block 30 and a first intermediate mass 303, which is fixed to the structure 1 directly or by means of a flexible plate 301 in the first direction Z, a transverse translation table 32 with flexible guidance, and which comprises transverse blades 320 or transverse flexible rods, rectilinear and extending in the second direction X.
  • the flexible suspension 300 also comprises, between the anchoring block 30 and a second intermediate mass 305, a longitudinal translation table 31 with flexible guidance, and which comprises longitudinal blades 310 or longitudinal flexible rods, rectilinear and extending in the third direction Y. And, between the second intermediate mass 305 and the first intermediate mass 303, the table of transverse translation 32 with flexible guidance comprises transverse blades 320 or transverse flexible rods, rectilinear and extending in the second direction X.
  • the longitudinal axis D1 intersects the transverse axis D2, and in particular the longitudinal axis D1, the transverse axis D2, and the pivot axis D are concurrent.
  • the longitudinal translation table 31 and the transverse translation table 32 each comprise at least two flexible blades or rods, each blade or rod being characterized by its thickness in the second direction X when the blade or rod extends in the third direction Y or vice versa, by its height in the first direction Z, and by its length in the direction in which the blade or rod extends, the length being for example at least five times greater than the height, the height being at least as great as the thickness, and more particularly at least five times greater than this thickness, and more particularly still at least seven times greater than this thickness.
  • the transverse translation table 32 comprises at least two transverse flexible blades or rods, parallel to each other and of the same length.
  • Figures 1 to 3 illustrate a non-limiting variant with four parallel transverse blades, and, more particularly, each consisting of two half-blades arranged on two superimposed levels, and extending in the extension of one another in the first direction Z. These half-blades can be either entirely free relative to one another, or secured by gluing or the like, or by growth of SiO 2 in the case of a silicon execution, or the like.
  • the longitudinal translation table 31, when it exists since it is optional, can obey the same construction principle. The number, arrangement, and section of these blades or rods can vary without departing from the present invention.
  • the principle is to use the torsional flexibility of a translation table to better manage the torsional stiffness of the suspension.
  • the blades of the XY tables are oriented so that the direction of greatest torsional flexibility aims at the axis of rotation of the resonator. Their torsional flexibility is managed by moving the blades further away from or closer to each other.
  • the flexible suspension 300 comprises, between the anchoring block 30 and a first intermediate mass 303, which is fixed to the structure 1 directly or by means of a flexible plate 301 in the first direction Z, a transverse translation table 32 with flexible guidance, and which comprises transverse blades 320 or transverse flexible rods, rectilinear and extending in the second direction X.
  • the flexible suspension 300 also comprises, between the anchoring block 30 and a second intermediate mass 305, a longitudinal translation table 31 with flexible guidance, and which comprises longitudinal blades 310 or longitudinal flexible rods, rectilinear and extending in the third direction Y. And, between the second intermediate mass 305 and the first intermediate mass 303, the transverse translation table 32 with flexible guidance comprises transverse blades 320 or transverse flexible rods, rectilinear and extending in the second direction X.
  • the longitudinal axis D1 intersects the transverse axis D2, and in particular the longitudinal axis D1, the transverse axis D2, and the pivot axis D are concurrent.
  • the longitudinal translation table 31 and the transverse translation table 32 each comprise at least two flexible blades or rods, each blade or rod being characterized by its thickness in the second direction X when the blade or rod extends in the third direction Y or conversely, by its height in the first direction Z, and by its length in the direction in which the blade or rod extends, the length being for example at least five times greater than the height, the height being at least as great as the thickness, and more particularly at least five times greater than this thickness, and more particularly still at least seven times greater than this thickness.
  • the transverse translation table 32 comprises at least two transverse flexible blades or rods, parallel to each other and of the same length.
  • Figures 1 to 3 illustrate a non-limiting variant with four parallel transverse blades, and, more particularly, each consisting of two half-blades arranged on two superimposed levels, and extending in the extension of one another in the first direction Z. These half-blades can be either entirely free relative to one another, or secured by gluing or the like, or by growth of SiO 2 in the case of a silicon execution, or the like.
  • the longitudinal translation table 31, when it exists since it is optional, can obey the same construction principle. The number, arrangement, and section of these blades or rods can vary without departing from the present invention.
  • the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 have a first plane of symmetry, which is parallel to the transverse axis D2, and which passes through the pivot axis D.
  • the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 have a second plane of symmetry, which is parallel to the transverse axis D2, and orthogonal to the pivot axis D.
  • the longitudinal blades or rectilinear flexible rods 310 are rods of square or circular section whose height is equal to the thickness.
  • the resonator mechanism 100 comprises a plate 301, comprising at least one flexible blade 302 extending in a plane perpendicular to the pivot axis D, and fixed to the structure 1 and the first intermediate mass 303, and which is arranged to allow mobility of the first intermediate mass 303 in the first direction Z.
  • the plate 301 comprises at least two coplanar flexible blades 302.
  • Such a plate 301 is however optional if the height of the blades of the XY translation tables is low compared to the height of the flexible blades 3, in particular less than a third of the height of the flexible blades 3.
  • the flexible suspension 300 is in one piece, preferably made of silicon.
  • the resonator mechanism 100 comprises a single-piece assembly, which groups together at least the anchoring block 30, a base of the at least one inertial element 2, the flexible pivot 200, the flexible suspension 300, the first intermediate mass 303, and the transverse translation table 32, and comprises at least one breakable element 319 arranged to secure the components of the single-piece assembly during their assembly on the structure 1, and the rupture of which releases all of the mobile components of the single-piece assembly.
  • the single-block assembly also comprises at least the second intermediate mass 305 and the longitudinal translation table 31.
  • the technology used for manufacturing makes it possible to obtain two separate blades in the height of a silicon wafer, which promotes the torsional flexibility of the table without making it more flexible for translation.
  • the resonator mechanism 100 can thus advantageously comprise at least two superimposed elementary monobloc assemblies, each of which groups together a level of the anchoring block 30, and/or a base of the at least one inertial element 2, and/or the flexible pivot 200, and/or the flexible suspension 300, and/or the first intermediate mass 303, and/or the transverse translation table 32, and/or a breakable element 319; each elementary monobloc assembly can be assembled to at least one other elementary monobloc assembly by gluing or similar, by mechanical assembly, or by growth of SiO 2 in the case of a silicon execution, or similar.
  • such an elementary monobloc assembly also comprises at least one level of the second intermediate mass 305 and/or of the longitudinal translation table 31.
  • a method 40 for adjusting the clock resonator mechanism is used to avoid significant secondary oscillations in the planes perpendicular to the XY plane.
  • 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. For this purpose, the number of oscillations of the inertial element 2 per second is measured.
  • a measurement method using a laser system is used, which is known to those skilled in the art.
  • a secondary oscillation frequency of the inertial element 2 is measured in a plane substantially perpendicular to the XY plane.
  • it is chosen to measure the oscillation frequency of the inertial element 2 around the X direction in the YZ plane, or around the Y direction in the XZ plane.
  • the secondary oscillation frequency is measured around the X and Y directions in both the XZ and YZ planes.
  • a third step 43 consists in comparing the secondary oscillation frequency(ies) 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. If the secondary oscillation frequency has a value substantially different from a multiple of the reference oscillation frequency, the flexible suspension 300 does not require modification or replacement.
  • the method 40 comprises a fourth step 44.
  • the fourth step 44 consists either of an adaptation of the flexible suspension 300, or of a substitution of the flexible suspension 300 by another flexible suspension, so as to have a geometric configuration different from the flexible suspension 300.
  • the secondary oscillation frequency changes, so that one can choose a secondary oscillation frequency significantly different from a multiple of the reference oscillation frequency.
  • the same reference oscillation frequency is maintained in the fourth step as that measured in the first step. That is, only the secondary oscillation frequency(ies) is/are changed by modifying or substituting the flexible suspension, but the reference frequency remains unchanged.
  • the flexible suspension 300 is replaced with another flexible suspension whose oscillatory properties are already known, in particular the secondary oscillation frequency(ies).
  • the method 40 may comprise a prior step 39 of measuring the reference frequency and the secondary oscillation frequency(ies) of a plurality of flexible suspensions having different configurations or geometries.
  • the flexible suspensions are for example classified according to their oscillatory properties, in particular according to the secondary oscillation frequencies.
  • the method 40 may further comprise a fifth verification step 45 in which the secondary oscillation frequency is measured after the adaptation or substitution of the flexible suspension 300 to verify that a value different from a multiple of the frequency is obtained. reference oscillation frequency.
  • the flexible suspension 300 can again be modified or substituted if the measured secondary oscillation frequency is not satisfactory.
  • the geometry of the flexible suspension 300 is modified. For example, by acting on the flexible blades or flexible rods.
  • the fourth step consists in substituting or adapting said flexible suspension 300 by modifying the number of transverse 320 and/or longitudinal 310 flexible blades or rods.
  • each translation table 31, 32 there may be more or fewer flexible blades or rods 310, 320 than the original configuration of the flexible suspension 300.
  • the number of transverse flexible blades or rods 320 of the transverse translation table 32 is modified.
  • the number of longitudinal flexible blades or rods 310 of the longitudinal translation table 31 is modified.
  • each translation table 31, 32 comprises one or two additional flexible blades or rods 310, 320 compared to the original flexible suspension of the figure 3 .
  • a second embodiment of the fourth step 44 consists in substituting or adapting said flexible suspension 300 by modifying the stiffness of the longitudinal 310 or transverse 320 flexible blades or rods of the flexible suspension 300.
  • the thickness of the longitudinal 310 or transverse 320 flexible blades or rods can be adapted, or the length of the longitudinal 310 or transverse 320 flexible blades or rods can be adapted to modify their stiffness.
  • the flexible blades or rods 310, 320 of the flexible suspension 300 are thicker than the flexible blades of the original flexible suspension.
  • the fourth step 44 consists in increasing the distance between at least two longitudinal 310 and/or transverse 320 flexible blades or rods of the longitudinal 31 and/or transverse 32 translation table of the flexible suspension 300. By moving two flexible blades or rods 310, 320 apart from each other, the secondary oscillation frequencies are modified.
  • the flexible suspension 300 comprises, for each longitudinal 31 or transverse 32 translation table, two groups of flexible blades or rods 310, 320, separated from each other.
  • the first three blades or rods have a gap between them of an equal first distance and the last three blades have a gap between them of the same first distance.
  • the third and fourth flexible blades are spaced apart by a second distance, respectively d x and/or d y , which is greater than the first distance.
  • Other configurations of flexible suspension 300 are of course possible. For example, the distances between all the blades are equal, but with a greater or lesser distance than the original configuration.
  • the secondary oscillation frequencies are modified, in a way that they are far from the value of a multiple of the reference oscillation frequency of the inertial element in the XY plane.

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de mise au point d'un mécanisme résonateur (100) d'horlogerie, comportant une structure (1) et un bloc d'ancrage (30) auquel est suspendu au moins un élément inertiel (2) soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot flexible (200) comportant une pluralité de lames élastiques (3) déformables essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z, ledit bloc d'ancrage (30) étant suspendu à ladite structure (1) par une suspension flexible (300), le procédé comprenant une première étape 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) autour de la direction X dans le plan YZ ou autour de la direction Y dans le plan XZ, 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 d'adaptation de la suspension flexible (300) ou de substitution de la suspension flexible (300) par une autre suspension flexible, de manière à avoir une configuration de suspension flexible (300) modifiée pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention concerne un procédé de mise au point d'un mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant une structure et un bloc d'ancrage auquel est suspendu au moins un élément inertiel, 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.
  • L'invention concerne le domaine des résonateurs d'horlogerie, et tout particulièrement ceux qui comportent des lames élastiques faisant fonction de moyens de rappel pour la marche de l'oscillateur.
    • Arrière-plan technologique
  • La raideur en torsion de la suspension est un point délicat pour la plupart des oscillateurs d'horlogerie comportant au moins un ressort spiral ou des lames élastiques constituant un guidage flexible, et notamment pour les résonateurs à lames croisées. Et la tenue aux chocs dépend aussi de cette raideur en torsion ; en effet, lors de chocs, la contrainte subie par les lames atteint rapidement des valeurs très importantes, ce qui réduit d'autant la course que peut parcourir la pièce avant de céder. Les amortisseurs de chocs pour les pièces d'horlogerie se déclinent dans de nombreuses variantes. Cependant, ils ont essentiellement pour but de protéger les pivots fragiles de l'axe du résonateur, et non pas les éléments élastiques, tel que classiquement le ressort spiral.
  • 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, et dont le résonateur peut encore être amélioré en ce qui concerne sa sensibilité aux chocs, selon certaines directions particulières. Il s'agit donc de protéger les lames de la rupture en cas de chocs. On se rend compte que les systèmes antichocs proposés à ce jour pour les résonateurs à guidages flexibles, protègent les lames de chocs dans certaines directions seulement, mais pas dans toutes les directions, ou alors qu'ils présentent le défaut de laisser bouger légèrement l'encastrement du pivot virtuel selon sa rotation d'oscillation, ce qui est à éviter autant que possible.
  • 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 de la suspension selon 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 effectue 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.
  • 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 améliorer la suspension flexible et éviter les inconvénients cités précédemment.
  • À cette fin, l'invention se rapporte à un procédé de mise au point d'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, ledit bloc d'ancrage étant suspendu à ladite structure par une suspension flexible agencée pour autoriser la mobilité dudit bloc d'ancrage.
  • L'invention est remarquable en ce que le procédé comprend :
    • 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 autour de la direction X dans le plan YZ, ou autour de la direction Y dans le plan XZ ;
    • 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 d'adaptation de la suspension flexible ou de substitution de la suspension flexible par une autre suspension flexible, de manière à avoir une configuration de suspension flexible modifiée pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  • Grâce à ce procédé, on met au point un mécanisme résonateur, qui contrôle et évite des oscillations secondaires importantes autour des directions X et Y dans les plans perpendiculaires au plan d'oscillations XY, tels que les plans XZ ou YZ. Ainsi, le mécanisme résonateur est plus précis.
  • En outre, la modification ou la substitution de la suspension flexible décrite dans ce procédé n'a pas d'effet notable sur les oscillations de référence autour de la direction Z.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite suspension flexible comportant, entre ledit bloc d'ancrage et une première masse intermédiaire, laquelle est fixée à ladite structure directement ou par l'intermédiaire d'une plaque flexible selon ladite première direction Z, une table de translation transversale à guidage flexible et comportant au moins deux lames ou tiges flexibles transversales, de préférence rectilignes, et s'étendant selon ladite deuxième direction X et en symétrie autour d'un axe transversal croisant ledit axe de pivotement, la première fréquence d'oscillation secondaire mesurée dans la deuxième étape est autour de la direction Y dans le plan XZ.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible en modifiant le nombre de lames ou de tiges flexibles transversales de la table de translation transversale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible, en modifiant la raideur des lames ou tiges flexibles transversales de la table de translation transversale soit différente.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la raideur est modifiée en changeant l'épaisseur ou la longueur des lames ou tiges flexibles transversales de la table de translation transversale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible en augmentant la distance entre au moins deux lames ou tiges flexibles transversales de la table de translation transversale, voire entre toutes les lames ou tiges flexibles transversales de la table de translation transversales.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite suspension flexible comportant, entre ledit bloc d'ancrage et une deuxième masse intermédiaire, une table de translation longitudinale à guidage flexible, et comportant au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales, de préférence rectilignes, et s'étendant selon ladite troisième direction Y et en symétrie autour d'un axe longitudinal croisant ledit axe de pivotement, la fréquence d'oscillation secondaire mesurée dans la deuxième étape est autour de la direction X dans le plan YZ.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible en modifiant le nombre de lames ou de tiges flexibles longitudinales de la table de translation longitudinale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible en modifiant la raideur des lames ou tiges flexibles longitudinales de la table de translation longitudinale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la raideur est modifiée en changeant l'épaisseur ou la longueur des lames ou tiges flexibles longitudinales de la table de translation longitudinale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième étape consiste à consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible en augmentant la distance entre au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales, voire entre toutes les lames ou tiges flexibles longitudinales de la table de translation longitudinale.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on conserve la même fréquence d'oscillation de référence dans la quatrième étape, que celle mesurée dans la première étape.
    • Brève description des figures
  • 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 perspective, un mécanisme résonateur à lames élastiques, comportant une masse inertielle suspendue à un bloc d'ancrage par un pivot virtuel ;
    • la figure 2 représente, de façon schématisée, et en perspective, un mécanisme avec les différents degrés de liberté de la masse inertielle que comporte le mécanisme résonateur de la figure 1 ; le balancier est déposé pour rendre visible le guidage flexible avec les deux lames élastiques croisées en projections, ainsi que les deux tables de translation ;
    • la figure 3 représente une partie du mécanisme résonateur à lames élastiques de la figure 2, en particulier la suspension flexible et le pivot flexible ;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée, un diagramme des étapes du procédé de mise au point du mécanisme résonateur selon l'invention ;
    • la figure 5 représente un premier mode de réalisation d'une suspension flexible potentiellement utilisée dans le procédé selon l'invention ;
    • la figure 6 représente un deuxième mode de réalisation d'une suspension flexible potentiellement utilisée dans le procédé selon l'invention ; et
    • la figure 7 représente un troisième mode de réalisation d'une suspension flexible potentiellement utilisée dans le procédé selon l'invention.
    Description détaillée de l'invention
  • L'invention concerne un procédé 40 de mise au point d'un mécanisme résonateur d'horlogerie, par exemple tel que celui représenté sur les figures 1 à 3. Le procédé 40 de mise au point selon l'invention est décrit en détail plus bas dans la description.
  • Représenté sur les figures 1 à 3, ce mode de réalisation de mécanisme résonateur 100 d'horlogerie comporte une structure 1 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. L'élément inertiel 2 comprend un balancier 20. Le balancier a une forme d'os, le balancier comprenant un segment droit muni d'un bulbe à chaque extrémité. Chaque bulbe peut comporter des petites masselottes 29 pour régler l'inertie de l'élément inertiel 2. Cet élément inertiel 2 est soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot virtuel 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. Chaque lame élastique 3 est déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à la première direction Z.
  • Le bloc d'ancrage 30 est suspendu à la structure 1 par une suspension flexible 300, 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.
  • Le principe est d'utiliser la souplesse en torsion d'une table de translation pour mieux gérer les raideurs en torsion de la suspension. Pour ce faire, on oriente les lames des tables XY de manière à ce que la direction de plus grande flexibilité en torsion vise l'axe de rotation du résonateur. On gère leur souplesse en torsion en rapprochant les lames les unes des autres.
  • Ainsi, la suspension flexible 300 comporte, entre le bloc d'ancrage 30 et une première masse intermédiaire 303, laquelle est fixée à la structure 1 directement ou par l'intermédiaire d'une plaque 301 flexible selon la première direction Z, une table de translation transversale 32 à guidage flexible, et qui comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X.
  • Dans une réalisation particulière non limitative, et tel qu'illustré par les figures, la suspension flexible 300 comporte encore, entre le bloc d'ancrage 30 et une deuxième masse intermédiaire 305, une table de translation longitudinale 31 à guidage flexible, et qui comporte des lames longitudinales 310 ou des tiges flexibles longitudinales, rectilignes et s'étendant selon la troisième direction Y. Et, entre la deuxième masse intermédiaire 305 et la première masse intermédiaire 303, la table de translation transversale 32 à guidage flexible comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X.
  • Plus particulièrement, l'axe longitudinal D1 croise l'axe transversal D2, et en particulier l'axe longitudinal D1, l'axe transversal D2, et l'axe de pivotement D sont concourants.
  • De façon plus particulière, la table de translation longitudinale 31 et la table de translation transversale 32 comportent chacune au moins deux lames ou tiges flexibles, chaque lame ou tige étant caractérisée par son épaisseur selon la deuxième direction X quand la lame ou tige s'étend selon la troisième direction Y ou inversement, par sa hauteur selon la première direction Z, et par sa longueur selon la direction selon laquelle s'étend la lame ou tige, la longueur étant par exemple au moins cinq fois plus grande que la hauteur, la hauteur étant au moins aussi grande que l'épaisseur, et plus particulièrement au moins cinq fois plus grande que cette épaisseur, et plus particulièrement encore au moins sept fois plus grande que cette épaisseur.
  • Plus particulièrement, la table de translation transversale 32 comporte au moins deux lames ou tiges flexibles transversales, parallèles entre elles et de même longueur. Les figures 1 à 3 illustrent une variante non limitative avec quatre lames transversales parallèles, et, plus particulièrement, chacune constituée de deux demi-lames agencées sur deux niveaux superposées, et s'étendant dans le prolongement l'une de l'autre selon la première direction Z. Ces demi-lames peuvent être, ou bien entièrement libres l'une par rapport à l'autre, ou bien solidarisées par collage ou similaire, ou par croissance de SiO2 dans le cas d'une exécution en silicium, ou similaire. Naturellement, la table de translation longitudinale 31, quand elle existe puisqu'elle est facultative, peut obéir au même principe de construction. Le nombre, la disposition, et la section de ces lames ou tiges, peuvent varier sans s'écarter de la présente invention.
  • Le principe est d'utiliser la souplesse en torsion d'une table de translation pour mieux gérer les raideurs en torsion de la suspension. Pour ce faire, on oriente les lames des tables XY de manière à ce que la direction de plus grande flexibilité en torsion vise l'axe de rotation du résonateur. On gère leur souplesse en torsion en éloignant ou rapprochant les lames les unes des autres.
  • Ainsi, la suspension flexible 300 comporte, entre le bloc d'ancrage 30 et une première masse intermédiaire 303, laquelle est fixée à la structure 1 directement ou par l'intermédiaire d'une plaque 301 flexible selon la première direction Z, une table de translation transversale 32 à guidage flexible, et qui comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X.
  • Dans une réalisation particulière non limitative, et tel qu'illustré par les figures, la suspension flexible 300 comporte encore, entre le bloc d'ancrage 30 et une deuxième masse intermédiaire 305, une table de translation longitudinale 31 à guidage flexible, et qui comporte des lames longitudinales 310 ou des tiges flexibles longitudinales, rectilignes et s'étendant selon la troisième direction Y. Et, entre la deuxième masse intermédiaire 305 et la première masse intermédiaire 303, la table de translation transversale 32 à guidage flexible comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X.
  • Plus particulièrement, l'axe longitudinal D1 croise l'axe transversal D2, et en particulier l'axe longitudinal D1, l'axe transversal D2, et l'axe de pivotement D sont concourants.
  • De façon plus particulière, la table de translation longitudinale 31 et la table de translation transversale 32 comportent chacune au moins deux lames ou tiges flexibles, chaque lame ou tige étant caractérisée par son épaisseur selon la deuxième direction X quand la lame ou tige s'étend selon la troisième direction Y ou inversement, par sa hauteur selon la première direction Z, et par sa longueur selon la direction selon laquelle s'étend la lame ou tige, la longueur étant par exemple au moins cinq fois plus grande que la hauteur, la hauteur étant au moins aussi grande que l'épaisseur, et plus particulièrement au moins cinq fois plus grande que cette épaisseur, et plus particulièrement encore au moins sept fois plus grande que cette épaisseur.
  • Plus particulièrement, la table de translation transversale 32 comporte au moins deux lames ou tiges flexibles transversales, parallèles entre elles et de même longueur. Les figures 1 à 3 illustrent une variante non limitative avec quatre lames transversales parallèles, et, plus particulièrement, chacune constituée de deux demi-lames agencées sur deux niveaux superposées, et s'étendant dans le prolongement l'une de l'autre selon la première direction Z. Ces demi-lames peuvent être, ou bien entièrement libres l'une par rapport à l'autre, ou bien solidarisées par collage ou similaire, ou par croissance de SiO2 dans le cas d'une exécution en silicium, ou similaire. Naturellement, la table de translation longitudinale 31, quand elle existe puisqu'elle est facultative, peut obéir au même principe de construction. Le nombre, la disposition, et la section de ces lames ou tiges, peuvent varier sans s'écarter de la présente invention.
  • Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 ont un premier plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe transversal D2, et qui passe par l'axe de pivotement D.
  • Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 ont un deuxième plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe transversal D2, et orthogonal à l'axe de pivotement D.
  • Dans une variante, non représentée sur les figures, les lames longitudinales ou tiges flexibles rectilignes 310 sont des tiges de section carrée ou circulaire dont la hauteur est égale à l'épaisseur.
  • Dans une variante particulière, le mécanisme résonateur 100 comporte une plaque 301, comportant au moins une lame flexible 302 s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D, et fixée à la structure 1 et à la première masse intermédiaire 303, et qui est agencée pour autoriser une mobilité de la première masse intermédiaire 303 selon la première direction Z. Plus particulièrement, la plaque 301 comporte au moins deux lames flexibles 302 coplanaires. Une telle plaque 301 est toutefois facultative si la hauteur des lames des tables de translation XY est faible par rapport à la hauteur des lames flexibles 3, en particulier inférieure au tiers de la hauteur des lames flexibles 3.
  • Dans une variante particulière, la suspension flexible 300 est monobloc, de préférence en silicium.
  • Dans une réalisation avantageuse, le mécanisme résonateur 100 comporte un ensemble monobloc, qui regroupe au moins le bloc d'ancrage 30, une embase de l'au moins un élément inertiel 2, le pivot flexible 200, la suspension flexible 300, la première masse intermédiaire 303, et la table de translation transversale 32, et comporte au moins un élément sécable 319 agencé pour solidariser les composants de l'ensemble monobloc pendant leur assemblage sur la structure 1, et dont la rupture libère l'ensemble des composants mobiles de l'ensemble monobloc.
  • Plus particulièrement, l'ensemble monobloc comporte encore au moins la deuxième masse intermédiaire 305 et la table de translation longitudinale 31.
  • Comme exposé ci-dessus, la technologie utilisée pour la fabrication permet d'obtenir deux lames distinctes dans la hauteur d'un wafer silicium, ce qui favorise la souplesse en torsion de la table sans l'assouplir pour la translation. Et le mécanisme résonateur 100 peut ainsi avantageusement comporter au moins deux ensembles monoblocs élémentaires superposés, qui regroupent chacun un niveau du bloc d'ancrage 30, et/ou d'une embase de l'au moins un élément inertiel 2, et/ou du pivot flexible 200, et/ou de la suspension flexible 300, et/ou de la première masse intermédiaire 303, et/ou de la table de translation transversale 32, et/ou d'un élément sécable 319 ; chaque ensemble monobloc élémentaire peut être assemblé à au moins un autre ensemble monobloc élémentaire par collage ou similaire, par assemblage mécanique, ou par croissance de SiO2 dans le cas d'une exécution en silicium, ou similaire.
  • Plus particulièrement, un tel ensemble monobloc élémentaire comporte encore au moins un niveau de la deuxième masse intermédiaire 305 et/ou de la table de translation longitudinale 31.
  • Selon l'invention, on utilise un procédé de mise au point 40 du mécanisme résonateur d'horlogerie pour éviter les oscillations secondaires importantes dans les plans perpendiculaires au plan XY.
  • Représenté sur la figure 4, le procédé 40 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. A cette fin, on mesure le nombre d'oscillations de l'élément inertiel 2 par secondes. On utilise par exemple un procédé de mesure à l'aide d'un système laser, qui est connu de l'homme du métier.
  • Dans une deuxième étape 42, on mesure une fréquence d'oscillation secondaire de l'élément inertiel 2 dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan XY. Par exemple, on choisit de mesurer la fréquence d'oscillation de l'élément inertiel 2 autour de la direction X dans le plan YZ, ou bien autour de la direction Y dans le plan XZ. De préférence, on mesure la fréquence d'oscillation secondaire autour des directions X et Y dans les deux plans XZ et YZ.
  • Une troisième étape 43 consiste à comparer la ou les fréquences d'oscillation secondaires 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. Si la fréquence d'oscillation secondaire a une valeur sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence, la suspension flexible 300 ne nécessite pas de modification, ni d'être substituée.
  • En revanche, 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 40 comprend une quatrième étape 44. La quatrième étape 44 consiste soit en une adaptation de la suspension flexible 300, soit à une substitution de la suspension flexible 300 par une autre suspension flexible, de manière à avoir une configuration géométrique différente de la suspension flexible 300.
  • Grâce à cette nouvelle géométrie, la fréquence d'oscillation secondaire change, de sorte que l'on peut choisir une fréquence d'oscillation secondaire sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  • De préférence, on conserve la même fréquence d'oscillation de référence dans la quatrième étape que celle mesurée dans la première étape. Autrement dit, on modifie seulement la ou les fréquences d'oscillation secondaires par la modification ou la substitution de la suspension flexible, mais la fréquence de référence reste inchangée.
  • De préférence, en cas de substitution, on substitue la suspension flexible 300 avec une autre suspension flexible dont on connaît déjà les propriétés oscillatoires, en particulier la ou les fréquences d'oscillations secondaires.
  • Ainsi, le procédé 40 peut comprendre une étape préalable 39 de mesure de la fréquence de référence et de la ou des fréquences d'oscillations secondaires d'une pluralité de suspensions flexibles ayant des configurations ou géométries différentes. Les suspensions flexibles sont par exemple classées en fonction de leurs propriétés oscillatoires, en particulier en fonction des fréquences d'oscillations secondaires.
  • Le procédé 40 peut en outre comprendre une cinquième étape 45 de vérification dans laquelle on mesure la fréquence d'oscillation secondaire après l'adaptation ou la substitution de la suspension flexible 300 pour vérifier que l'on obtient une valeur différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence. Ainsi, en cas de nécessité, la suspension flexible 300 peut à nouveau être modifiée ou substituée si la fréquence d'oscillation secondaire mesurée n'est pas satisfaisante.
  • Dans la variante d'adaptation de la suspension flexible 300, on modifie la géométrie de la suspension flexible 300. Par exemple en agissant sur les lames flexibles ou tiges flexibles.
  • Dans un premier mode de réalisation, la quatrième étape consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible 300 en modifiant le nombre de lames ou de tiges flexibles transversales 320 et/ou longitudinales 310. Dans chaque table de translation 31, 32, on peut avoir plus ou moins de lames ou tiges flexibles 310, 320 que la configuration d'origine de la suspension flexible 300.
  • Pour le cas où la fréquence d'oscillation secondaire est dans le plan XZ, on modifie le nombre de lames ou de tiges flexibles transversales 320 de la table de translation transversale 32. Pour le cas où la fréquence d'oscillation secondaire est dans le plan YZ, on modifie le nombre de lames ou de tiges flexibles longitudinales 310 de la table de translation longitudinale 31.
  • La figure 5 montre une suspension flexible 300 munie d'une table de translation longitudinale 31 comprenant six lames ou tiges flexibles longitudinales 310 entre le bloc d'ancrage 30 et la deuxième masse intermédiaire 305. La suspension flexible 300 est aussi munie d'une table de translation transversale 32 comprenant six lames ou tiges flexibles transversales 320 entre la première masse intermédiaire 303 et la deuxième masse intermédiaire 305. Ainsi, chaque table de de translation 31, 32 comprend une ou deux lames ou tiges flexibles 310, 320 supplémentaires par rapport à la suspension flexible d'origine de la figure 3.
  • Un deuxième mode de réalisation de la quatrième étape 44 consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible 300 en modifiant la raideur des lames ou tiges flexibles longitudinales 310 ou transversales 320 de la suspension flexible 300.
  • On peut par exemple adapter l'épaisseur des lames ou tiges flexibles longitudinales 310 ou transversales 320, ou adapter la longueur des lames ou tiges flexibles longitudinales 310 ou transversales 320 pour modifier leur raideur. Sur la figure 6, les lames ou tiges flexibles 310, 320 de la suspension flexible 300 sont plus épaisses que les lames flexibles de la suspension flexible d'origine.
  • Dans un troisième mode de réalisation, la quatrième étape 44 consiste à augmenter la distance entre au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales 310 et/ou transversales 320 de la table de translation longitudinale 31 et/ou transversale 32 de la suspension flexible 300. En écartant deux lames ou tiges flexibles 310, 320 l'une de l'autre, on modifie les fréquences d'oscillations secondaires.
  • Par exemple sur la figure 7, la suspension flexible 300 comprend, pour chaque table de translation longitudinale 31 ou transversale 32, deux groupes de lames ou tiges flexibles 310, 320, séparées l'un de l'autre. Les trois premières lames ou tiges ont un écart entre elles d'une première distance égale et les trois dernières lames ont un écart entre elles de la même première distance.
  • Pour séparer les deux groupes de lames, la troisième et la quatrième lame flexible sont écartées d'une deuxième distance, respectivement dx et/ou dy, qui est supérieure à la première distance. D'autres configurations de suspension flexible 300 sont bien-sûr possibles. Par exemple, les distances entre toutes les lames sont égales, mais avec une distance plus ou moins grande que la configuration d'origine.
  • Quel que soit le mode de réalisation, grâce à ces adaptations ou substitution, on modifie les fréquences d'oscillations secondaires, de manière à ce qu'elles soient éloignées de la valeur d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence de l'élément inertiel dans le plan XY.
  • Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

  1. Procédé de mise au point (40) d'un mécanisme résonateur (100) d'horlogerie, comportant une structure (1) 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 soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot flexible (200) comportant une pluralité de lames élastiques (3) sensiblement longitudinales, chacune fixée, à une première extrémité audit bloc d'ancrage (30), et à une deuxième extrémité audit élément inertiel (2), chaque dite lame élastique (3) étant déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z, ledit bloc d'ancrage (30) étant suspendu à ladite structure (1) par une suspension flexible (300) agencée pour autoriser la mobilité dudit bloc d'ancrage (30), 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) autour de la direction X dans le plan YZ ou autour de la direction Y dans le plan XZ ;
    - 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) d'adaptation de la suspension flexible (300) ou de substitution de la suspension flexible (300) par une autre suspension flexible, de manière à avoir une configuration de suspension flexible (300) modifiée pour que la fréquence d'oscillation secondaire soit sensiblement différente d'un multiple de la fréquence d'oscillation de référence.
  2. Procédé de mise au point selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ladite suspension flexible (300) comportant, entre ledit bloc d'ancrage (30) et une première masse intermédiaire (303), laquelle est fixée à ladite structure (1) directement ou par l'intermédiaire d'une plaque (301) flexible selon ladite première direction Z, une table de translation transversale (32) à guidage flexible et comportant au moins deux lames ou tiges flexibles transversales (320), de préférence rectilignes, et s'étendant selon ladite deuxième direction X et en symétrie autour d'un axe transversal (D2) croisant ledit axe de pivotement (D), la première fréquence d'oscillation secondaire mesurée dans la deuxième étape (42) est autour de la direction Y dans le plan XZ.
  3. Procédé de mise au point selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300) en modifiant le nombre de lames ou de tiges flexibles transversales (320) de la table de translation transversale (32).
  4. Procédé de mise au point selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300), en modifiant la raideur des lames ou tiges flexibles transversales (320) de la table de translation transversale (32).
  5. Procédé de mise au point selon la revendication 4, caractérisé en ce que la raideur des lames ou tiges flexibles transversales (320) est modifiée en changeant l'épaisseur ou la longueur des lames ou tiges flexibles transversales (320) de la table de translation transversale (32).
  6. Procédé de mise au point selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300) en augmentant la distance (dy) entre au moins deux lames ou tiges flexibles transversales (320) de la table de translation transversale (32), voire entre toutes les lames ou tiges flexibles transversales (320) de la table de translation transversales (32).
  7. Procédé de mise au point selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ladite suspension flexible (300) comportant, entre ledit bloc d'ancrage (30) et une deuxième masse intermédiaire (305), une table de translation longitudinale (31) à guidage flexible et comportant au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales (310), de préférence rectilignes, et s'étendant selon ladite troisième direction Y et en symétrie autour d'un axe longitudinal (D1) croisant ledit axe de pivotement (D), la fréquence d'oscillation secondaire mesurée dans la deuxième étape (42) est autour de la direction X dans le plan YZ.
  8. Procédé de mise au point selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300) en modifiant le nombre de lames ou de tiges flexibles longitudinales (310) de la table de translation longitudinale (31).
  9. Procédé de mise au point selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300) en modifiant la raideur des lames ou tiges flexibles longitudinales (310) de la table de translation longitudinale (31).
  10. Procédé de mise au point selon la revendication 9, caractérisé en ce que la raideur des lames ou tiges flexibles longitudinales (310) est modifiée en changeant l'épaisseur ou la longueur des lames ou tiges flexibles longitudinales (310) de la table de translation longitudinale (31).
  11. Procédé de mise au point selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quatrième étape (44) consiste à substituer ou à adapter ladite suspension flexible (300) en augmentant la distance (dx) entre au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales (310), voire entre toutes les lames ou tiges flexibles longitudinales (310) de la table de translation longitudinale (31).
  12. Procédé de mise au point selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on conserve la même fréquence d'oscillation de référence dans la quatrième étape (44) que celle mesurée dans la première étape (41).
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