CH714031A2 - Clock oscillator with flexible guides with long angular travel. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un oscillateur mécanique d’horlogerie, comportant, entre un support (4) et un élément inertiel, un guidage à lames flexibles croisées en projection, comportant, superposés, un étage supérieur comportant, entre un support (48) et un élément inertiel (58) supérieurs, une lame primaire supérieure (318) selon une première direction (DL1) et une lame secondaire supérieure (328) selon une deuxième direction (DL2), et un étage inférieur comportant, entre un support et un élément inertiel inférieurs, une lame primaire inférieure selon la première direction (DL1 ) et une lame secondaire inférieure selon la deuxième direction (DL2), lequel étage supérieur (28) et/ou inférieur comporte, entre le support et le support supérieur (48), ou respectivement inférieur une table de translation avec liaison élastique selon un ou deux axes de liberté dans le plan d’oscillation, de raideur inférieure à celle de chaque lame flexible.The invention relates to a clockwork mechanical oscillator comprising, between a support (4) and an inertial element, a guide with flexible blades crossed in projection, comprising, superimposed, an upper stage comprising, between a support (48) and a higher inertial element (58), an upper primary blade (318) in a first direction (DL1) and an upper secondary blade (328) in a second direction (DL2), and a lower stage comprising, between a support and an inertial element lower, a lower primary blade in the first direction (DL1) and a lower secondary blade in the second direction (DL2), which upper stage (28) and / or lower comprises, between the support and the upper support (48), or respectively lower a translation table with elastic connection in one or two axes of freedom in the plane of oscillation, lower stiffness than that of each flexible blade.
Description
DescriptionDescription
Domaine de l’invention [0001] L’invention concerne un oscillateur mécanique d’horlogerie, comportant entre un élément support rigide et un élément inertie! massif, un guidage flexible avec au moins deux premières lames flexibles qui supportent ledit élément inertiel massif et sont agencées pour le rappeler vers une position de repos, ledit élément inertiel massif étant agencé pour osciller angulairement selon un plan d’oscillation autour de ladite position de repos, lesdites deux premières lames flexibles ne se touchant pas et leurs projections sur ledit plan d’oscillation se croisant, en position de repos, en un point de croisement, au voisinage immédiat duquel ou par lequel passe l’axe de rotation dudit élément inertiel massif perpendiculairement audit plan d’oscillation, et les encastrements desdites premières lames flexibles avec ledit élément support rigide et ledit élément inertiel massif définissant au moins deux directions de lames parallèles audit plan d’oscillation.Field of the invention The invention relates to a mechanical clockwork oscillator, comprising between a rigid support element and an inertia element! massive, a flexible guide with at least two first flexible blades which support said massive inertial element and are arranged to return it to a rest position, said massive inertial element being arranged to oscillate angularly according to an oscillation plane around said position of at rest, said first two flexible blades not touching and their projections on said oscillation plane crossing, in the rest position, at a crossing point, in the immediate vicinity of which or through which passes the axis of rotation of said inertial element solid perpendicular to said plane of oscillation, and the embedding of said first flexible blades with said rigid support element and said solid inertial element defining at least two directions of blades parallel to said plane of oscillation.
[0002] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie comportant au moins un tel oscillateur mécanique.The invention also relates to a timepiece movement comprising at least one such mechanical oscillator.
[0003] L’invention concerne encore une montre comportant un tel mouvement d’horlogerie.The invention also relates to a watch comprising such a clockwork movement.
[0004] L’invention concerne le domaine des oscillateurs mécaniques d’horlogerie comportant des guidages à lames flexibles assurant les fonctions de maintien et de rappel d’éléments mobiles.The invention relates to the field of mechanical watch oscillators comprising guides with flexible blades ensuring the functions of retaining and recalling moving elements.
Arrière-plan de l’invention [0005] L’utilisation de guidages flexibles, notamment à lames souples, dans des oscillateurs mécaniques d’horlogerie, est rendue possible par des procédés d’élaboration, tels que «MEMS», «LIGA» ou similaires, de matériaux micro-usinables, tels que le silicium et ses oxydes, qui permettent une fabrication très reproductible de composants qui présentent des caractéristiques élastiques constantes dans le temps et une grande insensibilité aux agents extérieurs tels que température et humidité. Des pivots à guidage flexible, tels que décrits dans les demandes EP 1 419 039 ou EP 16 155 039 du même déposant, permettent notamment de remplacer le pivot d’un balancier classique, ainsi que le ressort-spiral qui lui est usuellement associé. La suppression des frottements de pivots permet d’augmenter substantiellement le facteur de qualité d’un oscillateur. Toutefois les pivots à guidage flexible ont généralement une course angulaire faible, de l’ordre de 10° à 20°, ce qui est très faible en comparaison de l’amplitude usuelle de 300° d’un balancier-spiral, et qui n’autorise pas leur combinaison directe avec des mécanismes d’échappement classiques, et notamment avec des arrêtoirs usuels tels qu’une ancre suisse ou similaire, qui exigent une grande course angulaire pour assurer leur bon fonctionnement.BACKGROUND OF THE INVENTION The use of flexible guides, in particular with flexible blades, in mechanical clock oscillators, is made possible by production methods, such as “MEMS”, “LIGA” or similar, of micro-machinable materials, such as silicon and its oxides, which allow a very reproducible manufacture of components which have elastic characteristics constant over time and a great insensitivity to external agents such as temperature and humidity. Pivots with flexible guidance, as described in applications EP 1 419 039 or EP 16 155 039 from the same applicant, in particular make it possible to replace the pivot of a conventional balance, as well as the balance spring which is usually associated with it. By eliminating the friction of pivots, the quality factor of an oscillator can be substantially increased. However, the pivots with flexible guidance generally have a small angular travel, of the order of 10 ° to 20 °, which is very small compared to the usual amplitude of 300 ° of a balance spring, and which does not not allow their direct combination with conventional exhaust mechanisms, and in particular with usual retainers such as a Swiss anchor or the like, which require a large angular travel to ensure their proper functioning.
[0006] Lors du Congrès de Chronométrie de Montreux, Suisse, des 28 et 29 septembre 2016, l’équipe de M. H. Kahrobaiyan a abordé l’augmentation de cette course angulaire dans l’article «Gravity insensitive flexure pivots for watch oscillators», et il apparaît que la solution -complexe- envisagée n’est pas isochrone.During the Chronometry Congress in Montreux, Switzerland, on September 28 and 29, 2016, the team of MH Kahrobaiyan discussed the increase in this angular travel in the article “Gravity insensitive flexure pivots for watch oscillators”, and it appears that the solution -complex- envisaged is not isochronous.
[0007] Le document EP 3 035 127 A1 au nom de même déposant SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd décrit un oscillateur d’horlogerie comportant une base de temps avec au moins un résonateur constitué par un diapason lequel comporte au moins deux parties mobiles oscillantes, lesdites parties mobiles étant fixées à un élément de liaison, que comporte ledit oscillateur, par des éléments flexibles dont la géométrie détermine un axe de pivotement virtuel de position déterminée par rapport audit élément de liaison, autour duquel axe de pivotement virtuel oscille ladite partie mobile respective, dont le centre de masse est confondu en position de repos avec ledit axe de pivotement virtuel respectif. Pour au moins une dite partie mobile, lesdits éléments flexibles sont constitués de lames élastiques croisées et s’étendant à distance l’une de l’autre dans deux plans parallèles, et dont les projections des directions sur un desdits plans parallèles se croisent au niveau dudit axe de pivotement virtuel, de ladite partie mobile considérée.Document EP 3 035 127 A1 in the name of the same applicant SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd describes a clock oscillator comprising a time base with at least one resonator constituted by a tuning fork which comprises at least two oscillating moving parts, said movable parts being fixed to a connecting element, which comprises said oscillator, by flexible elements whose geometry determines a virtual pivot axis of position determined relative to said connecting element, around which virtual pivot axis oscillates said respective movable part , whose center of mass coincides in the rest position with said respective virtual pivot axis. For at least one said movable part, said flexible elements consist of crossed elastic blades and extending at a distance from each other in two parallel planes, and the projections of the directions on one of said parallel planes intersect at the level of said virtual pivot axis, of said movable part considered.
[0008] Le document US 3 628 781 A au nom de GRIB décrit une fourche de diapason, sous la forme d’une structure en porte-à-faux double, pour permettre un mouvement de rotation accentué d’une paire d’éléments mobiles, par rapport à un plan de référence fixe comprenant un premier corps élastiquement déformable ayant au moins deux parties flexibles allongées élastiquement similaires, les extrémités de chacune desdites parties flexibles étant respectivement solidaire de parties rigides agrandies dudit élément, la première desdites parties rigides étant fixée pour définir un plan de référence et la seconde étant supportée élastiquement pour avoir un mouvement de rotation accentué par rapport à la première, un second corps déformable élastiquement sensiblement identique au premier corps déformable élastiquement, et des moyens pour fixer rigidement les premières desdites parties rigides respectives desdits corps élastiquement déformables en relation espacée pour fournir une structure de fourche de diapason dans laquelle chacune des dents du diapason comprend l’extrémité libre de l’un desdits corps élastiquement déformables.Document US 3,628,781 A in the name of GRIB describes a tuning fork, in the form of a double cantilever structure, to allow an accentuated rotational movement of a pair of movable elements , with respect to a fixed reference plane comprising a first elastically deformable body having at least two elastically similar elongated flexible parts, the ends of each of said flexible parts being respectively integral with enlarged rigid parts of said element, the first of said rigid parts being fixed for defining a reference plane and the second being resiliently supported to have an accentuated rotational movement relative to the first, a second elastically deformable body substantially identical to the first elastically deformable body, and means for rigidly fixing the first of said respective rigid parts of said elastically deformable bodies in relation to pitched to provide a tuning fork structure in which each of the tuning fork teeth includes the free end of one of said elastically deformable bodies.
[0009] Le document EP 3 130 966 A1 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse décrit un mouvement d’horlogerie mécanique qui comprend au moins un barillet, un ensemble de roues d’engrenage entraîné à une extrémité par le barillet, et un mécanisme d’échappement d’un oscillateur local avec un résonateur sous forme d’un balancier-spiral et un système de rétroaction du mouvement d’horlogerie. Le mécanisme d’échappement est entraîné à une autre extrémité de l’ensemble de roues d’engrenage. Le système de rétroaction comprend au moins un oscillateur de référence précis, combiné à un comparateur de marche pour comparer la marche des deux oscillateurs, et un mécanisme de réglage du résonateur de l’oscillateur local pour ralentir ou accélérer le résonateur sur la base d’un résultat de la comparaison dans le comparateur de marche.Document EP 3 130 966 A1 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse describes a mechanical clockwork movement which comprises at least one barrel, a set of gear wheels driven at one end by the barrel, and a mechanism for exhaust of a local oscillator with a resonator in the form of a balance-spring and a clock movement feedback system. The escapement mechanism is driven at another end of the gear wheel assembly. The feedback system includes at least one precise reference oscillator, combined with a path comparator to compare the path of the two oscillators, and a resonator adjustment mechanism of the local oscillator to slow or accelerate the resonator based on a result of the comparison in the market comparator.
CH 714 031 A2 [0010] Le document CH 709 536 A2 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse décrit un mécanisme régulateur d’horlogerie comportant, montés mobiles, au moins en pivotement par rapport à une platine, une roue d’échappement agencée pour recevoir un couple moteur via un rouage, et un premier oscillateur comportant une première structure rigide reliée à ladite platine par des premiers moyens de rappel élastique. Ce mécanisme régulateur comporte un deuxième oscillateur comportant une deuxième structure rigide reliée à ladite première structure rigide par des deuxièmes moyens de rappel élastique, et qui comporte des moyens de guidage agencés pour coopérer avec des moyens de guidage complémentaire que comporte ladite roue d’échappement, synchronisant ledit premier oscillateur et ledit deuxième oscillateur avec ledit rouage.CH 714 031 A2 The document CH 709 536 A2 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse describes a clockwork regulating mechanism comprising, mounted movable, at least in pivoting relative to a plate, an escape wheel arranged to receive a driving torque via a gear train, and a first oscillator comprising a first rigid structure connected to said plate by first elastic return means. This regulating mechanism comprises a second oscillator comprising a second rigid structure connected to said first rigid structure by second elastic return means, and which comprises guide means arranged to cooperate with complementary guide means which comprises said escape wheel, synchronizing said first oscillator and said second oscillator with said train.
[0011] La demande de brevet EP 17 183 666 du même déposant, incorporée ici par référence, décrit un pivot à grande course angulaire. En utilisant un angle entre les lames d’environ 25° à 30°, et un point de croisement situé à environ 45% de leur longueur, il est possible d’obtenir simultanément un bon isochronisme et une insensibilité aux positions sur une grande course angulaire (jusqu’à 40° ou plus). Afin de maximiser la course angulaire tout en conservant une bonne rigidité hors plan, on tend à affiner les lames tout en augmentant leur hauteur. L’utilisation d’une grande valeur du rapport d’aspect, c’est-à-dire du rapport entre la hauteur de la lame sur son épaisseur est théoriquement avantageuse, mais dans la pratique on rencontre souvent des phénomènes de courbure anti-clastique, qui altèrent les propriétés.Patent application EP 17 183 666 by the same applicant, incorporated here by reference, describes a pivot with a large angular stroke. By using an angle between the blades of about 25 ° to 30 °, and a crossing point located about 45% of their length, it is possible to simultaneously obtain good isochronism and insensitivity to positions over a large angular stroke (up to 40 ° or more). In order to maximize the angular travel while retaining good off-plane rigidity, we tend to refine the blades while increasing their height. The use of a large value of the aspect ratio, that is to say the ratio between the height of the blade over its thickness is theoretically advantageous, but in practice we often encounter phenomena of anti-clastic curvature , which alter the properties.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| CH000980/2017A CH714024B1 (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Clock oscillator with flexible guides and large angular travel |
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Publications (1)
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|---|---|
| CH714031A2 true CH714031A2 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=65147571
Family Applications (3)
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|---|---|---|---|
| CH00906/18A CH714031A2 (en) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | Clock oscillator with flexible guides with long angular travel. |
| CH00905/18A CH714030A2 (en) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | Clock oscillator with flexible guides with long angular travel. |
| CH00907/18A CH714032A2 (en) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | Process for producing a flexible guiding mechanism for mechanical clock oscillator |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CH00905/18A CH714030A2 (en) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | Clock oscillator with flexible guides with long angular travel. |
| CH00907/18A CH714032A2 (en) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | Process for producing a flexible guiding mechanism for mechanical clock oscillator |
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3982204A1 (en) | 2020-10-08 | 2022-04-13 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Timepiece resonator comprising at least one flexible guide |
Families Citing this family (1)
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| EP3971655A1 (en) * | 2020-09-18 | 2022-03-23 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Shock-proof protection with abutment for a resonator mechanism with rotatable flexible guiding |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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| CH714032A2 (en) | 2019-01-31 |
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