Domaine de l'invention

L'invention concerne un ensemble horloger comportant un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction sensiblement orthogonale à ladite première direction, ledit deuxième oscillateur comportant une deuxième masse porteuse d'un coulisseau, ledit ensemble horloger comportant un mobile agencé pour l'application d'un couple audit résonateur, ledit mobile comportant une rainure dans laquelle ledit coulisseau coulisse à jeu minimal.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel ensemble horloger.

L'invention concerne encore une montre équipée d'un tel mouvement. L'Invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie, et, plus précisément, des résonateurs mécaniques.

Arrière-plan de l'invention

On connaît un résonateur combiné comportant deux résonateurs à guidage flexible mis en série l'un avec l'autre, et dont une masse de l'un porte une goupille qui coopère avec une rainure d'un mobile soumis à un couple.

II subsiste néanmoins des frottements au niveau de cette liaison goupille- rainure, qui ne sont pas constants ni maîtrisés.

Résumé de l'invention

L'invention se propose d'améliorer l'isochronisme d'un tel résonateur combiné, notamment en maîtrisant les frottements entre d'une part le coulisseau ou la goupille, et d'autre part la rainure.

A cet effet, l'invention concerne un ensemble horloger comportant un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une

FEUI LLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) première direction par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction sensiblement orthogonale à ladite première direction, ledit deuxième oscillateur comportant une deuxième masse porteuse d'un coulisseau, ledit ensemble horloger comportant un mobile agencé pour l'application d'un couple audit résonateur, ledit mobile comportant une rainure dans laquelle ledit coulisseau coulisse à jeu minimal, selon la revendication 1 .

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel ensemble horloger.

L'invention concerne encore une montre équipée d'un tel mouvement.

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 plan, un résonateur combiné comportant deux résonateurs à guidage flexible mis en série l'un avec l'autre, et dont une masse de l'un porte une goupille qui coopère avec une rainure d'un mobile soumis à un couple, tel qu'une roue d'échappement;

- la figure 2 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier de cette goupille et de la rainure de ce mobile, selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel la rainure comporte au moins une courbure;

- la figure 3 représente, de façon schématisée et en plan, une autre variante de ce premier mode de réalisation où la rainure comporte une partie radiale raccordée tangentiellement à une partie comportant au moins une courbure;

- la figure 4 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier d'un tel résonateur combiné, où un coulisseau coulisse dans la rainure de ce mobile, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté dans une variante non limitative où la rainure est droite et radiale, et où le coulisseau comporte une goupille qui pivote dans un patin frottant dans la rainure, et représenté dans une variante non limitative où le patin porte un roulement dans lequel pivote une goupille; - la figure 5 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier d'un tel résonateur combiné, où un coulisseau coulisse dans la rainure de ce mobile, selon un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté dans une variante non limitative où la rainure est droite et radiale, et où un coulisseau répulsif coulisse dans la rainure en opposition de champ, dans une variante particulière où le coulisseau répulsif est sous la forme d'un anneau lequel est mobile en coulissement dans la rainure, à distance de surfaces latérales de celle-ci, sous l'effet de champs de répulsion magnétiques ou/et électrostatiques, cet anneau pouvant constituer une goupille ou recevoir une goupille cylindrique ou similaire;

- la figure 6 représente, de façon schématisée et en plan, un quatrième mode de réalisation combinant les premier et deuxième mode de réalisation, et dans lequel un coulisseau à patin frottant coulisse dans une rainure comportant au moins une courbure;

- la figure 7 représente, de façon schématisée et en plan, un quatrième mode de réalisation combinant les premier et troisième mode de réalisation, et dans lequel un coulisseau répulsif coulisse dans une rainure comportant au moins une courbure;

- la figure 8 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un tel mouvement équipé d'un tel résonateur combiné.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

On connaît, tel que visible sur la figure 1 , un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté issu de la mise en série de deux résonateurs 01 et 02 à guidage flexible comportant chacun une masse M1 , M2, celle M1 du premier résonateur 01 étant suspendue par des premières lames flexibles L1 à une structure fixe P telle qu'une platine. Le premier résonateur 01 oscille essentiellement selon une première direction linéaire Y. La première masse mobile M1 de ce premier résonateur 01 sert d'ancrage aux deuxièmes lames flexibles L2 d'un deuxième résonateur 02, qui oscille essentiellement selon une deuxième direction linéaire X, sensiblement perpendiculaire à la première direction linéaire Y. La deuxième masse mobile M2 du deuxième résonateur 02 comporte un coulisseau (constitué par une simple goupille 2 dans le cas particulier de la figure 1 ), qui coopère avec une rainure 1 que porte un mobile 3 soumis à un couple, typiquement une roue d'échappement.

L'invention est applicable à des oscillateurs rotatifs avec peu d'amplitude, notamment une amplitude angulaire inférieure à 12°, ou à des oscillateurs linéaires. Elle est plus particulièrement décrite dans la variante d'oscillateurs linéaires.

Les forces de rappel ne sont pas exactement proportionnelles aux déplacements, car les guidages flexibles L1 , L2, utilisés dans un tel résonateur combiné sont très courts, ce qui entraîne une non-linéarité de la force du ressort en fonction du déplacement, ce qui introduit un défaut d'isochronisme.

De plus, si les deux résonateurs 01 et 02 ne sont pas bien synchronisés, il s'ensuit un mouvement elliptique du coulisseau entraîné par la rainure 1 qui tourne avec le mobile 3.

Un risque est que ce mouvement elliptique prenne une excentricité nulle, et se transforme en simple va-et-vient linéaire, ce qui perturberait fortement le système.

La nature du guidage entre le coulisseau et la rainure 1 influence donc directement l'isochronisme d'un tel résonateur combiné utilisé pour une application horlogère.

L'invention se propose donc de maîtriser ce guidage relatif, direct ou indirect, entre le coulisseau (ou la goupille 2) et la rainure 1 , par action sur la forme de la rainure 1 ou/et sur la nature du guidage.

A cet effet, l'invention concerne un ensemble horloger 10 comportant un tel résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur 01 linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction Y par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur 02 linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction X sensiblement orthogonale à la première direction Y. Le deuxième oscillateur 02 comporte une deuxième masse M2 porteuse d'un coulisseau. L'ensemble horloger 10 comporte un mobile 3 agencé pour l'application d'un couple au résonateur, le mobile 3 comportant une rainure 1 dans laquelle le coulisseau coulisse à jeu minimal.

Selon l'invention, ce coulisseau est agencé pour au moins, ou bien suivre la courbure de la rainure 1 quand elle en comporte une, ou bien frotter à friction dans la rainure 1 , ou bien repousser les surfaces latérales intérieures 1 1 , 12, que comporte la rainure 1 , par des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte le coulisseau.

Le coulisseau représente le cas le plus général, et peut être un sous- ensemble mécanique à plusieurs composants, dans lequel certains composants peuvent avoir des degrés de liberté, notamment en pivotement, les uns par rapport aux autres. Le cas où le coulisseau est réduit à une goupille est un cas particulier.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, tel que visible sur les figures 2 et 3, pour rendre le système isochrone, on agence de façon particulière la rainure 1 qui sert de guidage au coulisseau, ici réduit à une goupille 2, porté par la deuxième masse M2 du deuxième oscillateur 02.

Selon le premier mode de réalisation l'invention, on donne à cette rainure 1 une forme créant une force radiale, qui corrige la variation de la constante du ressort des lames du guidage flexible. Cette force peut être dirigée vers le centre ou vers l'extérieur, en fonction de la forme de la rainure.

Pour ce faire, la rainure 1 comporte au moins une partie courbe.

De façon particulière, la rainure 1 est sensiblement radiale par rapport à l'axe de pivotement D du mobile 3.

De façon particulière, la rainure 1 comporte au moins une zone concave par rapport à une radiale issue de l'axe de pivotement D du mobile 3.

Une première exécution est une rainure entièrement courbe, tel que visible sur la figure 2.

Dans une variante avantageuse, la concavité de cette rainure 1 décroit progressivement depuis l'axe de rotation du mobile porteur de cette rainure.

Une deuxième exécution, tel que visible sur la figure 3, est une rainure 1 comportant une première partie intérieure radiale par rapport à l'axe de rotation D du mobile 3 porteur de cette rainure 1 , qui est tangente à une deuxième partie courbe de concavité constante ou décroissante en s'éloignant de cet axe de rotation D de façon à compenser les défauts d'isochronisme.

Dans une autre variante non illustrée, la rainure 1 est droite mais non radiale.

De façon particulière, et tel qu'illustré par les figures dans les différents modes de réalisation, les surfaces latérales intérieures 1 1 et 12 sont parallèles l'une à l'autre. Dans un deuxième mode de réalisation visible sur la figure 4, pour rendre le système isochrone, on équipe la rainure 1 d'un coulisseau comportant un patin frottant 4 qui coulisse à friction dans cette rainure 1 . Dans l'exemple non limitatif de la figure 4, ce patin frottant est prismatique de profil complémentaire à celui de la rainure 1 , et coulisse dans cette rainure.

La friction entre le patin frottant 4 et la rainure 1 a pour fonction d'atténuer le mouvement elliptique du coulisseau pour tendre vers un mouvement circulaire.

Quand ce patin frottant 4 porte une goupille 2, portée par la deuxième masse M2, on peut créer deux frottements entre la goupille 2 et la rainure 1 :

- le premier entre la goupille 2 et le patin frottant 4, ce premier frottement étant avantageusement minimisé, et surtout rendu constant, par un roulement à bille 6, la goupille 2 portant alors la cage intérieure 61 de ce roulement 6, et la cage extérieure 62 du roulement 6 étant montée dans le patin frottant 4;

- le deuxième par la friction entre le patin frottant 4 et la rainure 1.

Ce patin frottant 4 permet de favoriser un déphasage de 90° entre les deux oscillateurs 01 et 02, et ainsi d'éviter que la trajectoire collapse sur une ligne.

Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, tel que visible sur la figure 5, Il est possible d'améliorer le rendement d'un tel concept en supprimant les frottements entre le coulisseau et la rainure 1 , en utilisant des surfaces en répulsion les unes avec les autres, comportant notamment des aimants ou/et des électrets. Un tel agencement est proposé sur la figure 5, dans le cas particulier non limitatif d'une répulsion magnétique.

Les surfaces latérales intérieures 1 1 , 12, de la rainure 1 sont magnétisées ou électrisées et sont agencées pour repousser des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte le coulisseau. Le coulisseau est alors un coulisseau répulsif, en particulier et non limitativement sous la forme d'un anneau 21 magnétisé radialement, ou bien, dans une variante particulière illustré à la figure 5, comporte une partie arbrée 20 qui porte un tel anneau 21 magnétique. Plus particulièrement l'anneau 21 est agencé pour être monté sur une partie arbrée 20 d'une goupille 2 portée par la deuxième masse M2, ou pour constituer une telle goupille 2.

Dans l'alternative magnétique illustrée sur la figure 5, la rainure 1 est également magnétisée de telle sorte à être toujours en répulsion avec ce coulisseau répulsif. Tout comme le coulisseau, la rainure 1 peut, soit être magnétisée sur toute sa structure, soit comporter des aimants individuels en nombre suffisant, et dont la magnétisation est orientée selon une direction perpendiculaire à la tangente locale à la surface intérieure de la rainure 1 .

La rainure 1 et le coulisseau répulsif forment ainsi ensemble un système bielle-manivelle sans frottement, dont les avantages majeurs sont l'augmentation du rendement ainsi que la diminution de l'usure. L'auto-démarrage de l'oscillation du résonateur combiné est également amélioré.

Dans une variante électrostatique, les aimants peuvent être remplacés par des électrets.

Dans l'une ou l'autre variante magnétique ou électrostatique, la zone aimantée, respectivement électrisée, de la rainure 1 ou/et du coulisseau répulsif, en particulier sous la forme d'un anneau 21 , peut résulter d'un traitement d'une couche superficielle du matériau, respectivement ferromagnétique ou électrostatiquement conducteur, constituant cette rainure 1 ou/et ce coulisseau répulsif.

Le coulisseau répulsif est de préférence monté mobile en coulissement à jeu minimal dans la rainure 1 du mobile 3, et à distance des surfaces latérales 1 1 , 12, intérieures de cette rainure 1 , sous l'effet de champs de répulsion magnétiques ou/et électrostatiques. La périphérie 22 du coulisseau répulsif est ainsi toujours à distance de ces surfaces latérales 1 1 , 12, qui, dans une application préférée, sont parallèles.

Dans un quatrième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 6, on combine le premier et le deuxième mode de réalisation, avec une rainure 1 comportant au moins une courbure, dans laquelle coulisse un patin frottant 4.

Dans une première variante de ce quatrième mode, ce patin frottant 4 possède des surfaces de contact avec les surfaces latérales intérieures 1 1 , 12, de la rainure 1 qui sont très réduites, notamment chacune sous la forme d'un ou plusieurs bossages 41 , 42, semi-cylindriques, ou similaire. Au minimum un premier bossage 41 coopère avec une première surface intérieure 1 1 de la rainure 1 et au moins un deuxième bossage 42 coopère avec une deuxième surface intérieure 12 de la rainure 1 . De préférence au moins deux premiers bossages 41 coopèrent avec une première surface intérieure 1 1 de la rainure 1 et au moins un deuxième bossage 42 coopère avec une deuxième surface intérieure 12 de la rainure 1 , ou inversement. La variante illustrée comporte deux premiers bossages 41 écartés l'un de l'autre coopérant avec la première surface intérieure 1 1 , et deux deuxièmes bossages 42 écartés l'un de l'autre coopérant avec la deuxième surface intérieure 12.

Dans une autre variante de ce quatrième mode, le patin frottant comporte au moins une partie élastique ou/et articulée lui permettant de suivre la courbure locale de la rainure 1 pendant son coulissement, tout en maintenant une friction sensiblement constante.

Dans un cinquième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 7, on combine le premier et le troisième mode de réalisation, avec une rainure 1 comportant au moins une courbure, dans laquelle coulisse un coulisseau répulsif.

L'invention concerne encore un tel résonateur combiné 10 équipé d'un tel mobile 3 avec une rainure 1 , droite ou comportant au moins une partie courbe, ou/et comportant des surfaces intérieures aimantées ou électrisées, cette rainure 1 recevant en coulissement un coulisseau agencé pour suivre la courbure de la rainure quand elle en comporte une, ou/et le coulisseau est, soit un coulisseau frottant à friction dans la rainure 1 , soit est un coulisseau répulsif magnétisé ou électrisé.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant un tel ensemble horloger 10.

L'invention concerne encore une montre 200 équipée d'un tel mouvement