EP4632498A1 - Mécanisme résonateur d'horlogerie à guidage flexible rotatif muni de moyens de retenue - Google Patents

Mécanisme résonateur d'horlogerie à guidage flexible rotatif muni de moyens de retenue

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Publication number
EP4632498A1
EP4632498A1 EP24170095.4A EP24170095A EP4632498A1 EP 4632498 A1 EP4632498 A1 EP 4632498A1 EP 24170095 A EP24170095 A EP 24170095A EP 4632498 A1 EP4632498 A1 EP 4632498A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resonator mechanism
freedom
flexible suspension
connecting body
flexible
Prior art date
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Pending
Application number
EP24170095.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Lechot
Gianni Di Domenico
Mohammad Hussein Kahrobaiyan
Jean-Jacques Born
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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
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
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Priority to US19/082,524 priority patent/US20250321538A1/en
Priority to JP2025061677A priority patent/JP2025161759A/ja
Priority to CN202510445921.7A priority patent/CN120821177A/zh
Publication of EP4632498A1 publication Critical patent/EP4632498A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/10—Oscillators with torsion strips or springs acting in the same manner as torsion strips, e.g. weight oscillating in a horizontal plane
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    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B43/00—Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
    • G04B43/002—Component shock protection arrangements

Definitions

  • the invention relates to a clock resonator mechanism with flexible rotating guidance provided with retaining means.
  • the invention also relates to a clockwork movement comprising at least one such resonator mechanism.
  • 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 rigidity 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. And shock resistance also depends on this torsional rigidity; in fact, during impacts, 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 are available 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 classically 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 lift angle, according to the demand CH15442016 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse and its derivatives, whose teachings are directly usable in the present invention, and whose resonator 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 rigidity of the suspension according to the first degree of freedom in rotation RZ is very much greater than the rigidity 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 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, to 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 invention proposes to improve the demand resonator mechanism CH715526 or the request EP3561607 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse to protect the flexible suspension from the disadvantages mentioned above.
  • the invention relates to a clockwork 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 rotational degree of freedom RZ around a pivot axis extending in a first direction Z, said inertial element being subjected to return forces exerted by a flexible guide forming a virtual pivot, said anchoring block being suspended from said structure by a flexible suspension arranged to allow the mobility of said anchoring block according to a plurality of degrees of freedom, at least two of which are in an XY plane, in a second direction X and in a third direction Y orthogonal to said second direction X.
  • the invention is remarkable in that the mechanism comprises flexible suspension retaining means configured to dampen the rotation of the inertial element and the flexible suspension around the X direction, and/or around the Y direction.
  • the elastic retaining means of the suspension by the elastic retaining means of the suspension, the parasitic rotary movement of the suspension is damped, at least in one direction, for example in the X direction or the Y direction. Thanks to this damping, the disturbances caused to the operation of the regulating organ are reduced.
  • the flexible guide comprises 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 the XY plane perpendicular to said first direction Z.
  • said retaining means comprise a connecting body secured to the flexible suspension, the connecting body being movable in a direction substantially perpendicular to the X direction, or respectively substantially perpendicular to the Y direction, i.e. in the Z direction.
  • the connecting body comprises an arm extending from the flexible suspension.
  • said retaining means comprise an elastically deformable damping element, arranged to attenuate the displacement of the connecting body.
  • the damping element is arranged on a first intermediate plate of the flexible suspension.
  • the connecting body extends substantially in the XY plane.
  • the damping element comprises a movable comb and a fixed comb, as well as a dissipating liquid arranged between the movable comb and the fixed comb.
  • the damping element comprises a spring in contact with the connecting body.
  • the spring is provided with a curved flexible blade.
  • the damping element comprises a stop, and preferably a viscous liquid.
  • the damping element comprises an elastic body, for example made of polymer material.
  • said flexible suspension comprises, between said anchoring block and a first intermediate plate, a transverse translation table comprising transverse blades extending in said second direction X.
  • said flexible suspension comprises a second intermediate mass and a longitudinal translation table, the longitudinal translation table being arranged between said anchoring block and the second intermediate mass, the longitudinal translation table comprising longitudinal blades extending in said third direction Y, and comprises said transverse translation table between said second intermediate mass and said first intermediate plate.
  • the mobility of said anchoring block is possible according to five degrees of freedom of the flexible suspension which are a first degree of freedom in translation according to said first direction Z, a second degree of freedom in translation according to the second direction X orthogonal to said first direction Z, a third degree of freedom in translation along the third direction Y orthogonal to said second direction X and to said first direction Z, a second degree of freedom in rotation RX around an axis extending along said second direction X, and a third degree of freedom in rotation RY around an axis extending along said third direction Y.
  • the invention also relates to a clockwork movement comprising a resonator mechanism according to the invention.
  • the invention relates to a clockwork resonator mechanism, which constitutes a variant of the resonators described in the application CH5182018 or the request EP18168765 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse, incorporated here by reference, and whose characteristics will be known to those skilled in the art to combine with those specific to the present invention.
  • this resonator mechanism 100 of clockwork 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 20 has a bone shape, the balance comprising a straight segment 11 provided with a bulb 12 at each end.
  • Each bulb 12 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 flexible guide 200 forming a virtual pivot.
  • the flexible guide 200 comprises a plurality of elastic blades 3, here two elastic blades 3, substantially longitudinal, 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 anchor block 30 is mounted inside a first intermediate mass 304, in the shape of a U.
  • the principle is to use the torsional flexibility of a translation table to better manage the torsional rigidities 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.
  • the flexible suspension 300 comprises, between the anchoring block 30 and a first intermediate plate 303, which is fixed to the structure 1 in the first direction Z, a transverse translation table 32, and which comprises transverse blades 320, preferably 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, and which comprises two longitudinal blades 310, preferably rectilinear and extending in the third direction Y.
  • the longitudinal blades 310 connect the ends of the U to the second intermediate mass 305, along the sides of the U.
  • the second intermediate mass 305 has an elbow shape, preferably substantially perpendicular, the two longitudinal blades 310 being mounted on the same inner side of a first arm of the elbow.
  • the transverse translation table 32 comprises two transverse blades 320, preferably rectilinear and extending in the second direction X.
  • the transverse blades 320 are substantially perpendicular to the longitudinal blades 310.
  • the two transverse blades 320 connect the same outer side of a second arm of the elbow to the first intermediate plate 303.
  • the first intermediate plate 303 is intended to be mounted on the structure 1.
  • the first intermediate plate 303 also includes an opening 33 allowing the passage of a stud 28 provided for a screw.
  • the resonator mechanism 100 comprises means 10 for retaining the flexible suspension 300 configured to dampen the rotation of the inertial element 2 and of the flexible suspension 300 around the second direction X, and/or around the third direction Y.
  • the retaining means 10 of the flexible suspension 300 are configured to dampen the rotation of the flexible suspension 300 around the second direction Y.
  • the retaining means 10 of the flexible suspension 300 could be configured to dampen the rotation of the flexible suspension 300 around the second direction X, by modifying the direction of movement of the retaining means 10.
  • the retaining means 10 comprise a connecting body 13 of the flexible suspension 300 to the first intermediate plate 303.
  • the connecting body 13 is integral with the flexible suspension 300, and is movable in a direction substantially perpendicular to the third direction Y or, respectively, to the second direction X. Thus, the connecting body 13 moves in the first direction Z in the embodiment of the figures.
  • the connecting body 13 here has the shape of an arm extending from the flexible suspension 300 towards the first intermediate plate 303.
  • the connecting body 13 connects the second intermediate mass 305 towards one side of the first intermediate plate 303.
  • the arm is substantially curved to run along the side of the first intermediate plate 303 from the end of the second intermediate mass 305.
  • the connecting body 13 extends in the same plane as that of the flexible suspension 300.
  • Said retaining means 10 further comprise an elastically deformable damping element 15 arranged to attenuate and dampen the displacement of the connecting body 13.
  • the damping element 15 is arranged between the connecting body 13 and the first intermediate plate 303.
  • the damping element 15 is arranged partly at the end of the arm of the connecting body 13, and on the first intermediate plate 303.
  • said damping element 15 comprises a movable comb 16 arranged on the connecting body 13 and a fixed comb 17 mounted on the structure 1.
  • the movable comb 16 and the fixed comb 17 are arranged opposite each other in the same plane, and are nested within each other.
  • Each comb 16, 17 comprises a plurality of teeth 18, 19.
  • Each tooth 18 of the movable comb 16 is arranged between two teeth 19 of the fixed comb 17, and vice versa.
  • the movable comb 16 extends laterally, from the arm towards the first intermediate plate 303.
  • the fixed comb 17 is formed in the first intermediate plate 303.
  • the combs 16, 17 also extend in the plane of the first intermediate plate 303.
  • the movable comb 16 moves in the first direction Z.
  • the damping element 15 further comprises a dissipating liquid 14 arranged between the teeth 18 of the movable comb 16 and the teeth 19 of the fixed comb 17.
  • a dissipating liquid 14 arranged between the teeth 18 of the movable comb 16 and the teeth 19 of the fixed comb 17.
  • the dissipating liquid is for example glycerin.
  • the damping element 15 comprises a spring 21 mounted on the first intermediate plate 303, the connecting body 13 bearing against the spring 21, when the latter is actuated according to the additional rotation modes.
  • the end 24 of the arm of the connecting body 13 is curved to bear against the spring, which extends perpendicular to the first intermediate plate 303.
  • the spring 21 is provided with a flexible blade curved at its end 22 in the form of a hook, and which extends from the structure 1.
  • the spring 21 prevents or reduces the rotation of the inertial element 2 by friction against the end 24 of the arm of the connecting body 13. Indeed, as the end 24 of the arm is in contact with the spring 21, the end 24 is hindered in its movement along Z.
  • an eccentric 23 is further arranged against the spring to hold it in position, and to prevent it from moving under the effect of the movement of the connecting body 13.
  • the curved end 22 of the spring 21 serves to dampen the movement of the connecting body 13.
  • the third embodiment of the Figure 5 describes a connecting body 13 comprising an arm whose bent end 24 forms a protrusion, here rounded in the shape of a disc.
  • the end 24 of the connecting body 13 is inserted into a cavity 26 formed through the first intermediate plate 303.
  • a stop 34 is arranged above the protrusion of the end 24 to prevent the end 24 from moving along Z, and therefore the inertial element 2 from rotating around the second direction Y.
  • the end 24 and the stop 34 are spaced apart by a predetermined distance.
  • the stop could be arranged below the end 24.
  • the stop 34 has for example a disc shape also, the stop 34 is integral with the first intermediate plate 303, being there assembled directly or indirectly.
  • the end 24 moves in the cavity 26 in the first direction Z.
  • a viscous liquid is arranged between the end 24 of the connecting body 13 and the stop 34 by adhesion, to partially absorb the energy due to the displacement of the connecting body.
  • the viscous liquid and the stop 34 can for example be used as viscous liquid for this embodiment, or a grease used in watchmaking.
  • the viscous liquid is arranged and retained between the two discs, that of the stop 34 and that of the rounded end 24.
  • the damping element 15 comprises an elastic body 27, for example made of polymer material, such as elastomer or polyoxymethylene.
  • the elastic body 27 connects a curved end 24 of the arm of the connecting body 13 to the first intermediate plate 303.
  • the elastic body 27 here has a bone shape, each widened end of which is embedded in the end 24 and in the first intermediate plate 303.
  • the elastic body 27 deforms, here in the first direction Z, to partially absorb the energy and to retain the movement of the connecting body 13.
  • the invention also relates to a clockwork movement comprising at least one such resonator mechanism 100.

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Abstract

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 guidage flexible (200) formant un pivot virtuel, 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) selon une pluralité de degrés de liberté dont au moins deux dans un plan XY, selon une deuxième direction X et selon une troisième direction Y orthogonale à ladite deuxième direction X, le mécanisme résonateur (100) d'horlogerie comprenant des moyens de retenue (10) de la suspension flexible (300) configurés pour amortir la rotation de l'élément inertiel (2) et de la suspension flexible (300) autour de la deuxième direction X, et/ou autour de la troisième direction Y.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un mécanisme résonateur d'horlogerie à guidage flexible rotatif muni de moyens de retenue.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme résonateur.
  • 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 de l'invention
  • La rigidité 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 rigidité 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 rigidité de la suspension selon le premier degré de liberté en rotation RZ est très fortement supérieure à la rigidité 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.
  • Cependant, il existe d'autres mouvements parasites de l'élément inertiel et des tables de translation, en particulier des mouvements de rotation supplémentaires, soit autour de la deuxième direction X, soit autour de la troisième direction Y. Ces mouvement parasites sont provoqués par des mouvements brusques de la pièce d'horlogerie, voire à cause de l'entrainement du mécanisme d'échappement par l'élément inertiel. Or, les dispositifs actuels ne permettent pas de les éviter.
    • 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 protéger la suspension flexible des inconvénients cités précédemment.
  • À cette fin, l'invention se rapporte à 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 guidage flexible formant un pivot virtuel, ledit bloc d'ancrage étant suspendu à ladite structure par une suspension flexible agencée pour autoriser la mobilité dudit bloc d'ancrage selon une pluralité de degrés de liberté dont au moins deux dans un plan XY, selon une deuxième direction X et selon une troisième direction Y orthogonale à ladite deuxième direction X.
  • L'invention est remarquable en ce que le mécanisme comprend des moyens de retenue de la suspension flexible configurés pour amortir la rotation de l'élément inertiel et de la suspension flexible autour de la direction X, et/ou autour de la direction Y.
  • Ainsi, par les moyens de retenue élastiques de la suspension, le mouvement rotatif parasite de la suspension est amorti, au moins selon une direction, par exemple selon la direction X ou la direction Y. Grâce à cet amortissement, on réduit les perturbations engendrées sur la marche de l'organe réglant.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le guidage flexible comporte 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 le plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens de retenue comportent un corps de liaison solidaire de la suspension flexible, le corps de liaison étant mobile selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction X, ou respectivement sensiblement perpendiculaire à la direction Y, c'est-à-dire selon la direction Z.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le corps de liaison comprend un bras s'étendant depuis la suspension flexible.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens de retenue comprennent un élément d'amortissement déformable élastiquement, et agencé pour atténuer le déplacement du corps de liaison.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément d'amortissement est agencé sur une première plaque intermédiaire de la suspension flexible.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le corps de liaison s'étend sensiblement dans le plan XY.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément d'amortissement comprend un peigne mobile et un peigne fixe, ainsi qu'un liquide dissipateur agencé entre le peigne mobile et le peigne fixe.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément d'amortissement comprend un ressort en contact avec le corps de liaison.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le ressort est muni d'une lame flexible recourbée.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément d'amortissement comprend une butée, et de préférence un liquide visqueux.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément d'amortissement comprend un corps élastique, par exemple en matériau polymère.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite suspension flexible comporte, entre ledit bloc d'ancrage et une première plaque intermédiaire, une table de translation transversale comportant des lames transversales s'étendant selon ladite deuxième direction X.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite suspension flexible comporte une deuxième masse intermédiaire et une table de translation longitudinale, la table de translation longitudinale étant agencée entre ledit bloc d'ancrage et la deuxième masse intermédiaire, la table de translation longitudinale comportant des lames longitudinales s'étendant selon ladite troisième direction Y, et comporte ladite table de translation transversale entre ladite deuxième masse intermédiaire et ladite première plaque intermédiaire.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la mobilité dudit bloc d'ancrage est possible selon cinq degrés de liberté de la suspension flexible qui sont un premier degré de liberté en translation selon ladite première direction Z, un deuxième degré de liberté en translation selon la deuxième direction X orthogonale à ladite première direction Z, un troisième degré de liberté en translation selon la troisième direction Y orthogonale à ladite deuxième direction X et à ladite première direction Z, un deuxième degré de liberté en rotation RX autour d'un axe s'étendant selon ladite deuxième direction X, et un troisième degré de liberté en rotation RY autour d'un axe s'étendant selon ladite troisième direction Y.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un mécanisme résonateur selon l'invention.
    • 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 perspective, un premier mode de réalisation de mécanisme résonateur à lames élastiques, comportant une masse inertielle suspendue à un bloc d'ancrage par un guidage flexible ;
    • la figure 2 représente, de façon schématisée, le premier mode de réalisation de mécanisme résonateur de la figure 1, dans lequel on voit les moyens de retenue selon l'invention ;
    • la figure 3 représente, de façon schématisée, une vue de dessus d'une partie du premier mode de réalisation de mécanisme résonateur de la figure 2 ;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée, une vue de dessus d'une partie d'un deuxième mode de réalisation de mécanisme résonateur selon l'invention ;
    • la figure 5 représente, de façon schématisée, une vue de dessus d'une partie d'un troisième mode de réalisation de mécanisme résonateur selon l'invention ; et
    • la figure 6 représente, de façon schématisée, une vue de dessus d'une partie d'un quatrième mode de réalisation de mécanisme résonateur selon l'invention.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne un mécanisme résonateur d'horlogerie, qui constitue une variante des résonateurs décrits dans la demande CH5182018 ou la demande EP18168765 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse, incorporées ici par référence, et dont l'homme du métier saura combiner les caractéristiques avec celles propres à la présente invention.
  • Représenté sur les figures 1 à 3, ce 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 20 a une forme d'os, le balancier comprenant un segment droit 11 muni d'un bulbe 12 à chaque extrémité. Chaque bulbe 12 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 guidage flexible 200 formant un pivot virtuel.
  • Le guidage flexible 200 comporte une pluralité de lames élastiques 3, ici deux 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 bloc d'ancrage 30 est monté à l'intérieur d'une première masse intermédiaire 304, en forme de U.
  • Le principe est d'utiliser la souplesse en torsion d'une table de translation pour mieux gérer les rigidités 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.
  • Ainsi, la suspension flexible 300 comporte, entre le bloc d'ancrage 30 et une première plaque intermédiaire 303, laquelle est fixée à la structure 1 selon la première direction Z, une table de translation transversale 32, et qui comporte des lames transversales 320, de préférence rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X.
  • 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, et qui comporte deux lames longitudinales 310, de préférence rectilignes et s'étendant selon la troisième direction Y. Les lames longitudinales 310 relient les extrémités du U à la deuxième masse intermédiaire 305, en longeant les côtés du U.
  • La deuxième masse intermédiaire 305 a une forme de coude, de préférence sensiblement perpendiculaire, les deux lames longitudinales 310 étant montées sur un même côté intérieur d'un premier bras du coude.
  • Et, entre la deuxième masse intermédiaire 305 et la première plaque intermédiaire 303, la table de translation transversale 32 comporte deux lames transversales 320, de préférence rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X. Ainsi, les lames transversales 320 sont sensiblement perpendiculaires aux lames longitudinales 310.
  • Les deux lames transversales 320 relient un même côté extérieur d'un deuxième bras du coude à la première plaque intermédiaire 303.
  • La première plaque intermédiaire 303 est destinée à être montée sur la structure 1.
  • La première plaque intermédiaire 303 comprend aussi une ouverture 33 permettant le passage d'un plot 28 prévu pour une vis.
  • Selon l'invention, le mécanisme résonateur 100 comprend des moyens de retenue 10 de la suspension flexible 300 configurés pour amortir la rotation de l'élément inertiel 2 et de la suspension flexible 300 autour de la deuxième direction X, et/ou autour de la troisième direction Y.
  • Sur les figures, les moyens de retenue 10 de la suspension flexible 300 sont configurés pour amortir la rotation de la suspension flexible 300 autour de la deuxième direction Y.
  • En variante, les moyens de retenue 10 de la suspension flexible 300 pourraient être configurés pour amortir la rotation de la suspension flexible 300 autour de la deuxième direction X, en modifiant la direction de déplacement des moyens de retenue 10.
  • Les moyens de retenue 10 comportent un corps de liaison 13 de la suspension flexible 300 à la première plaque intermédiaire 303. Le corps de liaison 13 est solidaire de la suspension flexible 300, et est mobile selon une direction sensiblement perpendiculaire à la troisième direction Y ou, respectivement, à la deuxième direction X. Ainsi, le corps de liaison 13 se déplace selon la première direction Z dans le mode de réalisation des figures.
  • Le corps de liaison 13 a ici une forme de bras s'étendant depuis la suspension flexible 300 vers la première plaque intermédiaire 303. Le corps de liaison 13 relie la deuxième masse intermédiaire 305 vers un côté de la première plaque intermédiaire 303. Le bras est sensiblement courbé pour longer le côté de la première plaque intermédiaire 303 depuis l'extrémité de la deuxième masse intermédiaire 305.
  • De préférence, le corps de liaison 13 s'étend dans le même plan que celui de la suspension flexible 300.
  • Lesdits moyens de retenue 10 comprennent en outre un élément d'amortissement 15 déformable élastiquement agencé pour atténuer et amortir le déplacement du corps de liaison 13.
  • L'élément d'amortissement 15 est agencé entre le corps de liaison 13 et la première plaque intermédiaire 303. Par exemple, l'élément d'amortissement 15 est agencé en partie à l'extrémité du bras du corps de liaison 13, et sur la première plaque intermédiaire 303.
  • Dans un premier mode de réalisation, représenté sur les figures 2 et 3, ledit élément d'amortissement 15 comprend un peigne mobile 16 agencé sur le corps de liaison 13 et un peigne fixe 17 monté sur la structure 1. Le peigne mobile 16 et le peigne fixe 17 sont agencés en vis-à-vis dans le même plan, et sont imbriqués l'un dans l'autre. Chaque peigne 16, 17 comprend une pluralité de dents 18, 19. Chaque dent 18 du peigne mobile 16 est agencé entre deux dents 19 du peigne fixe 17, et vice versa.
  • Le peigne mobile 16 s'étend latéralement, depuis le bras vers la première plaque intermédiaire 303. Le peigne fixe 17 est formé dans la première plaque intermédiaire 303. Les peignes 16, 17 s'étendent également dans le plan de la première plaque intermédiaire 303. Ainsi, le peigne mobile 16 se déplace selon la première direction Z.
  • De préférence, l'élément d'amortissement 15 comprend en outre un liquide dissipateur 14 agencé entre les dents 18 du peigne mobile 16 et les dents 19 du peigne fixe 17. Ainsi, lorsque le peigne mobile 16 se déplace par rapport au peigne fixe 17, le déplacement est en partie atténué par le liquide dissipateur 14. Le liquide dissipateur est par exemple de la glycérine.
  • Dans le deuxième mode de réalisation, l'élément d'amortissement 15 comprend un ressort 21 monté sur la première plaque intermédiaire 303, le corps de liaison 13 venant en appui contre le ressort 21, lorsque celui-ci est actionné selon les modes de rotation supplémentaires. L'extrémité 24 du bras du corps de liaison 13 est recourbé pour venir en appui contre le ressort, qui s'étend perpendiculairement à la première plaque intermédiaire 303. Le ressort 21 est muni d'une lame flexible recourbée à son extrémité 22 en forme de crochet, et qui s'étend depuis la structure 1. Le ressort 21 empêche ou diminue la rotation de l'élément inertiel 2 par frottement contre l'extrémité 24 du bras du corps de liaison 13. En effet, comme l'extrémité 24 du bras est en contact avec le ressort 21, l'extrémité 24 est entravée dans son déplacement selon Z.
  • De préférence, un excentrique 23 est en outre agencée contre le ressort pour le maintenir en position, et pour éviter qu'il ne se déplace sous l'effet du mouvement du corps de liaison 13. Ainsi, seule l'extrémité 22 recourbée du ressort 21 sert à amortir le déplacement du corps de liaison 13.
  • Le troisième mode de réalisation de la figure 5 décrit un corps de liaison 13 comprenant un bras dont l'extrémité 24 coudée forme une excroissance, ici arrondie en forme de disque. L'extrémité 24 du corps de liaison 13 est insérée dans une cavité 26 formée à travers la première plaque intermédiaire 303. Une butée 34 est agencée au-dessus de l'excroissance de l'extrémité 24 pour empêcher le déplacement de l'extrémité 24 selon Z, et donc la rotation de l'élément inertiel 2 autour de la deuxième direction Y. L'extrémité 24 et la butée 34 sont espacées d'une distance prédéterminée.
  • Dans une variante, la butée pourrait être agencée en-dessous de l'extrémité 24. La butée 34 a par exemple une forme de disque également, la butée 34 est solidaire de de la première plaque intermédiaire 303, en y étant assemblée directement ou indirectement. L'extrémité 24 se déplace dans la cavité 26 selon la première direction Z.
  • De préférence, un liquide visqueux est agencé entre l'extrémité 24 du corps de liaison 13 et la butée 34 par adhésion, pour absorber en partie l'énergie due au déplacement du corps de liaison. Ainsi, en cas de déplacement du corps de liaison 13 et de son extrémité 24 dans la cavité 26 selon la première direction Z, celui-ci est amorti par le liquide visqueux et la butée 34. La glycérine peut par exemple être utilisée comme liquide visqueux pour ce mode de réalisation, ou encore une graisse utilisée dans l'horlogerie.
  • Dans l'exemple de la figure 5, le liquide visqueux est agencé et retenu entre les deux disques, celui de la butée 34 et celui de l'extrémité arrondie 24.
  • Dans le quatrième mode de réalisation de la figure 6, l'élément d'amortissement 15 comprend un corps élastique 27, par exemple en matériau polymère, tel de l'élastomère ou du polyoxyméthylène. Le corps élastique 27 relie une extrémité 24 recourbée du bras du corps de liaison 13 à la première plaque intermédiaire 303. Le corps élastique 27 a ici une forme d'os dont chaque extrémité élargie est encastrée dans l'extrémité 24 et dans la première plaque intermédiaire 303.
  • Ainsi, lorsque le corps de liaison 13 se déplace par rapport à la première plaque intermédiaire 303, le corps élastique 27 se déforme, ici selon la première direction Z, pour absorber en partie l'énergie et pour retenir le mouvement du corps de liaison 13.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme résonateur 100.

Claims (17)

  1. 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 s'étendant selon une première direction Z, ledit élément inertiel (2) étant soumis à des efforts de rappel exercés par un guidage flexible (200) formant un pivot virtuel, 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) selon une pluralité de degrés de liberté dont au moins deux dans un plan XY, selon une deuxième direction X et selon une troisième direction Y orthogonale à ladite deuxième direction X, caractérisé en ce que le mécanisme résonateur (100) d'horlogerie comprend des moyens de retenue (10) de la suspension flexible (300) configurés pour amortir la rotation de l'élément inertiel (2) et de la suspension flexible (300 ) autour de la deuxième direction X, et/ou autour de la troisième direction Y.
  2. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guidage flexible comporte 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 le plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z.
  3. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue (10) comportent un corps de liaison (13) solidaire de la suspension flexible (300), le corps de liaison (13) étant mobile selon la première direction Z.
  4. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de liaison (13) comprend un bras s'étendant depuis la suspension flexible (300).
  5. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue (10) comprennent un élément d'amortissement (15) déformable élastiquement, et agencé pour atténuer le déplacement du corps de liaison (13).
  6. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) est agencé sur une première plaque intermédiaire (303) de la suspension flexible (300).
  7. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) comprend un peigne mobile (16) et un peigne fixe (17),
  8. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) comprend un liquide dissipateur (14) agencé entre le peigne mobile (16) et le peigne fixe (17).
  9. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) comprend un ressort (21) en contact avec le corps de liaison (13).
  10. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ressort (21) est muni d'une lame flexible recourbée (22).
  11. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) comprend une butée (34), et de préférence un liquide visqueux.
  12. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement (15) comprend un corps élastique (27), par exemple en matériau polymère.
  13. Mécanisme résonateur (100) selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de liaison (13) s'étend sensiblement dans le plan XY.
  14. Mécanisme résonateur (100) selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite suspension flexible (300) comporte, entre ledit bloc d'ancrage (30) et une première plaque intermédiaire (303), une table de translation transversale (32) comportant des lames transversales s'étendant selon ladite deuxième direction X.
  15. Mécanisme résonateur (100) selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite suspension flexible (300) comporte une deuxième masse intermédiaire (305) et une table de translation longitudinale (31), la table de translation longitudinale (31) étant agencée entre ledit bloc d'ancrage (30) et la deuxième masse intermédiaire (305), la table de translation longitudinale (31) comportant des lames longitudinales s'étendant selon ladite troisième direction Y, et comporte ladite table de translation transversale (32) entre ladite deuxième masse intermédiaire (305) et ladite première plaque intermédiaire (303).
  16. Mécanisme résonateur (100) selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mobilité dudit bloc d'ancrage (30) est possible selon cinq degrés de liberté de la suspension flexible qui sont un premier degré de liberté en translation selon ladite première direction Z, un deuxième degré de liberté en translation selon la deuxième direction X orthogonale à ladite première direction Z, un troisième degré de liberté en translation selon la troisième direction Y orthogonale à ladite deuxième direction X et à ladite première direction Z, un deuxième degré de liberté en rotation RX autour d'un axe s'étendant selon ladite deuxième direction X, et un troisième degré de liberté en rotation RY autour d'un axe s'étendant selon ladite troisième direction Y.
  17. Mouvement d'horlogerie comportant au moins un mécanisme résonateur (100) selon l'une, quelconque, des revendications précédentes.
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