CH720571A2 - Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible - Google Patents
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Abstract
Le procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon l'invention comprend les étapes suivantes : a) fabriquer un oscillateur horloger à pivot flexible comprenant un support flexible (2) et un balancier (1), le support flexible (2) comprenant une base (3), une partie mobile (4) et un pivot flexible (5) pour suspendre la partie mobile (4) à la base (3) et pour guider la partie mobile (4) en rotation par rapport à la base (3) autour d'un axe de rotation virtuel (A), le balancier (1) étant fixé sur la partie mobile (4) du support flexible (2) pour former avec elle un ensemble oscillant; b) mesurer la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant autour de l'axe de rotation virtuel (A); c) à partir du résultat de l'étape b), choisir au moins une pièce de réglage (19) parmi un ensemble de pièces de réglage; et d) fixer la au moins une pièce de réglage (19) à l'ensemble oscillant afin de rapprocher la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant d'une fréquence prédéterminée. Deux autres modes de réalisation du procédé sont également proposés.
Description
[0001] La présente invention concerne un oscillateur horloger pouvant servir de base de temps dans un mouvement horloger mécanique.
[0002] Plus précisément, la présente invention concerne un oscillateur horloger à pivot flexible, c'est-à-dire un oscillateur horloger sans axe de rotation physique tournant dans des paliers. Un tel oscillateur comprend un balancier qui est guidé en rotation autour d'un axe de rotation virtuel par un agencement de parties élastiques appelé „pivot flexible“. En plus de sa fonction de guidage en rotation, le pivot flexible exerce un couple de rappel sur le balancier à l'instar du spiral d'un oscillateur balancier-spiral.
[0003] Des oscillateurs horlogers à pivot flexible sont décrits par exemple dans les demandes de brevet EP 2911012, EP 2998800, EP 3416001, EP 3792700, EP 3839651, WO 2016/096677, WO 2017/055983, WO 2018/109584 et WO 2022/009102.
[0004] Contrairement aux oscillateurs de type balancier-spiral, un oscillateur à pivot flexible ne produit pas de frottements secs pendant son fonctionnement. Il présente donc un meilleur facteur de qualité.
[0005] Les oscillateurs à pivot flexible présentent toutefois un inconvénient important : la raideur de leur pivot flexible est beaucoup plus sensible aux tolérances de fabrication que celle d'un spiral. Ceci s'explique notamment par le fait que la longueur active des lames ressorts d'un pivot flexible est environ 20 fois plus petite que celle d'un spiral et par le fait que la longueur intervient au cube dans l'équation de la raideur d'une poutre encastrée en flexion. A cet inconvénient s'ajoute la difficulté d'obtenir pour le pivot flexible des précisions de fabrication équivalentes à celles d'un spiral. Il découle de tout cela une grande dispersion de fréquence entre des oscillateurs à pivot flexible identiques et fabriqués de la même manière.
[0006] Le brevet EP 3416001 B1 de la demanderesse propose un procédé de fabrication d'un oscillateur à pivot flexible d'une fréquence prédéterminée, selon lequel on forme en un matériau à base de silicium un oscillateur à pivot flexible ayant des dimensions différentes des dimensions nécessaires pour obtenir ledit oscillateur à pivot flexible d'une fréquence prédéterminée, on mesure la fréquence de l'oscillateur ainsi formé, à partir de cette mesure on calcule au moins une épaisseur de matériau à retirer de l'oscillateur pour obtenir ledit oscillateur à pivot flexible d'une fréquence prédéterminée, et à partir de ce calcul on modifie l'oscillateur par oxydation-désoxydation du silicium afin d'obtenir ledit oscillateur à pivot flexible d'une fréquence prédéterminée. Ce procédé améliore grandement la précision fréquentielle des oscillateurs à pivot flexible mais n'est pas adapté à des oscillateurs flexibles à balancier rapporté, comme ceux décrits dans les demandes de brevet EP 3839651 et WO 2022/009102.
[0007] Des procédés de fabrication d'oscillateurs à pivot flexible comprenant un réglage de la fréquence d'oscillation par assemblage de masselottes à un élément massique oscillant de l'oscillateur sont décrits dans les demandes de brevet WO 2017/068538 et EP 4123392. De tels procédés ne sont conçus que pour des oscillateurs monolithiques. De plus ils tirent parti d'une forme très spécifique de l'élément massique (balancier) pour y placer les masselottes.
[0008] La présente invention s'intéresse exclusivement aux oscillateurs à pivot flexible à balancier rapporté. Ce type d'oscillateur à pivot flexible présente des avantages techniques et esthétiques. Comme avantages techniques, on peut citer le fait de pouvoir fabriquer le balancier dans un matériau plus dense que le pivot flexible pour un meilleur facteur de qualité et/ou pour diminuer l'encombrement dans le plan d'oscillation. Esthétiquement, le balancier peut avoir la forme classique d'un balancier d'oscillateur balancier-spiral.
[0009] Ainsi, la présente invention vise à proposer un procédé de fabrication d'un oscillateur à pivot flexible et à balancier rapporté comprenant un réglage de fréquence permettant de couvrir une grande plage de dispersion de fabrication.
[0010] A cette fin, il est proposé un procédé selon la revendication 1, 11 ou 15, des modes de réalisation particuliers étant définis dans les revendications dépendantes.
[0011] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 montre les étapes d'un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un premier mode de réalisation de l'invention ; – les figures 2 et 3 montrent respectivement en vue perspective de dessus et en vue plane de dessous un oscillateur horloger à pivot flexible conçu lors d'une première étape du procédé de fabrication selon le premier mode de réalisation ; – la figure 4 montre en vue perspective de dessus un oscillateur horloger à pivot flexible partiel fabriqué lors d'une deuxième étape du procédé de fabrication selon le premier mode de réalisation ; – la figure 5 montre en vue perspective de dessus un oscillateur horloger à pivot flexible conçu lors d'une première étape du procédé de fabrication selon une variante du premier mode de réalisation ; – la figure 6 montre en vue perspective de dessus un oscillateur horloger à pivot flexible partiel fabriqué lors d'une deuxième étape du procédé de fabrication selon ladite variante du premier mode de réalisation ; – la figure 7 montre les étapes d'un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; – la figure 8 montre les étapes d'un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
[0012] En référence à la figure 1, un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un premier mode de réalisation de l'invention commence par une première étape E1 de conception par ordinateur d'un oscillateur horloger 100 tel qu'illustré aux figures 2 et 3.
[0013] L'oscillateur horloger 100 comprend un balancier 1 monté sur un support flexible 2. Le support flexible 2 comprend une base 3 destinée à être fixée sur un bâti fixe ou mobile d'un mécanisme horloger, typiquement sur une platine de mécanisme ou mouvement horloger, une partie mobile 4 sur laquelle est fixé le balancier 1 et un pivot flexible 5 reliant et suspendant la partie mobile 4 à la base 3. Le pivot flexible 5 est ici du type à lames croisées séparées, c'est-à-dire qu'il comprend des première et deuxième lames élastiques 6, 7 identiques mais s'étendant dans des plans parallèles et dans des directions différentes pour se croiser sans contact. En vue plane de dessus/dessous, le point de croisement des lames 6, 7 au repos est confondu avec le centre géométrique du balancier 1. Le croisement des lames 6, 7 au repos définit un axe de rotation virtuel A du balancier 1 par rapport à la base 3, axe de rotation qui est perpendiculaire auxdits plans parallèles et au plan du balancier 1. Le pivot flexible 5 sert ainsi à suspendre le balancier 1 à la base 3, à guider le balancier 1 en rotation par rapport à la base 3 autour de l'axe de rotation virtuel A et à exercer sur le balancier 1 un couple de rappel élastique tendant à le ramener dans une position d'équilibre par rapport à la base 3.
[0014] Le balancier 1 comprend une serge 8, typiquement rigide, et un bras diamétral 9, le terme „diamétral“ faisant référence au diamètre du cercle sur lequel se déplace la serge 8 pendant ses oscillations. La serge 8 est de préférence annulaire, comme représenté, afin de maximiser le rapport inertie sur masse, mais elle pourrait avoir toute autre forme souhaitée, par exemple celle d'un ou plusieurs segments, annulaires ou non. La serge 8 porte des masselottes 10 de réglage de moment d'inertie montées élastiquement autour de goupilles 10a chassées dans la serge 8. La serge 8 porte aussi un peigne 11 en arc de cercle coaxial avec la serge 8 et définissant des lumières 12 permettant une mesure optique (par diode laser) de la fréquence d'oscillation du balancier 1.
[0015] Le support flexible 2 est formé d'un assemblage de deux pièces empilées, à savoir une pièce inférieure et une pièce supérieure. La pièce inférieure comprend un étage inférieur 13 de la base 3, la lame élastique 6 et un bras inférieur 14 relié à l'étage inférieur 13 de la base 3 par la lame élastique 6. La pièce supérieure comprend un étage supérieur 15 de la base 3, la lame élastique 7 et un bras supérieur 16 relié à l'étage supérieur 15 de la base 3 par la lame élastique 7. Les bras inférieur et supérieur 14, 16 forment ensemble la partie mobile 4 du support flexible 2. Le bras diamétral 9 du balancier 1 et les bras inférieur et supérieur 14, 16 sont superposés et assemblés entre eux par des goupilles 17, le bras diamétral 9 du balancier 1 étant situé au-dessus du bras supérieur 16 du support flexible 2. Les étages inférieur et supérieur 13, 15 de la base 3 sont assemblés entre eux par des goupilles (non représentées) introduites dans des trous 18 des étages 13, 15. Les pièces inférieure et supérieure du support flexible 2 peuvent être séparées par des entretoises pour garantir un certain écartement des lames 6, 7 en hauteur.
[0016] Chacune des pièces inférieure et supérieure du support flexible 2 est monolithique, conçue par exemple en silicium, éventuellement revêtu d'une couche, par exemple d'une couche d'oxyde de silicium, et conçue pour être fabriquée par exemple par DRIE. Pour tenir compte de la fragilité du silicium, les trous des bras 14, 16 qui reçoivent les goupilles 17 et les trous 18 des étages 13, 15 de la base 3 sont élastiques (une forme rendant les trous élastiques n'est représentée que pour les bras 14, 16 sur les dessins). Le matériau du balancier 1, ou au moins de sa serge 8, est typiquement un matériau dense tel que le cuivre au béryllium, l'or, le platine, le maillechort ou autre métal ou alliage dense.
[0017] L'oscillateur horloger 100 comprend en outre une pièce 19 dite de réglage dont la fonction est d'augmenter le moment d'inertie de l'ensemble oscillant de l'oscillateur 100. Par „ensemble oscillant“ on entend le balancier 1 et toutes les pièces et parties qui tournent avec lui autour de l'axe de rotation virtuel A, à savoir notamment les bras 14, 16, les masselottes 10 et le peigne 11. La pièce de réglage 19 comprend un bras 19a qui s'ajoute à la superposition des bras 14, 16 et 9 et qui est assemblé sous le bras inférieur 14 du support flexible 2 par les goupilles 17. A ses deux extrémités, le bras 19a porte des plots 20 dont la hauteur est choisie pour l'obtention d'un moment d'inertie particulier de la pièce de réglage 19 par rapport à l'axe de rotation virtuel A. Pour leur assemblage au bras 19a, les plots 20 peuvent comprendre des tétons 20a chassés ou fixés d'une autre manière dans des trous correspondants du bras 19a. La pièce de réglage 19, avec son bras 19a et ses plots 20, est par exemple en un métal ou alliage tel que l'acier, le laiton, le cuivre au béryllium, le maillechort, l'aluminium, le titane, le magnésium, le nickel-phosphore, l'or, le platine ou le tungstène, ou en silicium revêtu d'une couche d'oxyde de silicium.
[0018] Dans des variantes, le support flexible 2 pourrait être monolithique et conçu pour être fabriqué par gravure DRIE double face d'un substrat de type silicium sur isolant comprenant deux couches de silicium liées entre elles par une couche d'oxyde de silicium, chaque lame 6, 7 étant réalisée dans une couche de silicium respective. Dans d'autres variantes, le support flexible 2 pourrait être monolithique avec un pivot flexible 5 plan, par exemple du type à lames croisées non séparées ou à centre de rotation déporté (RCC : Remote Center Compliance), et pourrait être conçu pour être réalisé dans une seule couche de silicium.
[0019] La fréquence d'oscillation (fréquence propre) f de l'ensemble oscillant de l'oscillateur horloger 100 est donnée par la formule suivante : où k est la raideur du pivot flexible 5, dépendant du module élastique du matériau des lames 6, 7 et des dimensions desdites lames, et I est le moment d'inertie de l'ensemble oscillant.
[0020] Les matériaux, géométries et dimensions des différentes pièces de l'oscillateur horloger 100 sont choisis pour que la fréquence d'oscillation f de l'ensemble oscillant soit égale à une fréquence prédéterminée f0, typiquement comprise entre 1 et 100 Hz. Les valeurs k et I sont bien entendu des valeurs théoriques - données par le logiciel de conception, par exemple SolidWorks® ou Creo® - qui ne tiennent pas compte des tolérances de fabrication.
[0021] A une étape suivante E2 du procédé selon l'invention, on fabrique l'oscillateur horloger 100 mais sans le munir de sa pièce de réglage 19. L'oscillateur fabriqué à l'étape E2, représenté à la figure 4 et désigné par le repère 200, comprend ainsi le support flexible 2 et le balancier 1 avec ses masselottes 10 et son peigne 11. Puisqu'il ne comprend pas la pièce de réglage 19, l'ensemble oscillant de l'oscillateur 200 présente un moment d'inertie Iipar rapport à l'axe de rotation virtuel A inférieur au moment d'inertie Ifnécessaire pour obtenir la fréquence prédéterminée f0, et sa fréquence d'oscillation fiest supérieure à la fréquence prédéterminée f0, le moment d'inertie Ifétant différent de la valeur théorique I à cause des tolérances de fabrication et de leur influence sur la valeur de la raideur k.
[0022] A une étape suivante E3, on mesure la fréquence d'oscillation fide l'ensemble oscillant de l'oscillateur 200 autour de l'axe de rotation virtuel A, par exemple au moyen d'un laser et en utilisant les lumières 12 pour la mesure optique.
[0023] A une étape suivante E4, on calcule un moment d'inertie ΔI = If-Iià ajouter à l'ensemble oscillant de l'oscillateur 200 par rapport à l'axe de rotation virtuel A pour que cet ensemble oscillant oscille à la fréquence prédéterminée f0. Pour cela, on applique la formule (1) ci-dessus à l'oscillateur 200 (avec les valeurs k, Iiet fi) et à l'oscillateur final que l'on souhaite obtenir (avec les valeurs k, Ifet f0), et on en déduit le moment d'inertie à ajouter :
[0024] Le moment d'inertie Iide l'ensemble oscillant de l'oscillateur 200 peut être mesuré. Mais, plus simplement, il peut être approximé en la valeur donnée par le logiciel de conception pour l'ensemble oscillant de l'oscillateur 100 sans sa pièce de réglage 19.
[0025] Une étape suivante E5 du procédé consiste à choisir parmi un ensemble de pièces de réglage ayant des moments d'inertie différents, connus, celle dont le moment d'inertie est le plus proche de la valeur ΔI calculée. Les pièces de réglage ont la forme de la pièce 19 illustrée aux figures 2 et 3 et diffèrent les unes des autres par la hauteur de leurs plots 20. Typiquement, le moment d'inertie varie d'un même incrément d'une pièce de réglage à l'autre et la plage des moments d'inertie de ces pièces de réglage couvre toute la plage de dispersion de fréquence due aux tolérances de fabrication constatée avec l'oscillateur 100, de sorte que pour toute valeur ΔI calculée il existe au moins une pièce de réglage dont le moment d'inertie s'écarte de ΔI d'au plus un incrément. En outre, de préférence, l'incrément de moment d'inertie des pièces de réglage est couvert par la plage de réglage des masselottes 10. De préférence, également, le moment d'inertie I de la pièce de réglage 19 de l'oscillateur 100 conçu par ordinateur se situe au milieu de la plage de moments d'inertie des pièces de réglage.
[0026] Le nombre de pièces de réglage est typiquement d'au moins 5, voire d'au moins 10, voire d'au moins 15, voire d'au moins 20, voire d'au moins 25. La plage de moments d'inertie des pièces de réglage couvre par exemple une plage de dispersion de fréquence d'environ ±2% de la fréquence prédéterminée f0. La plage de moments d'inertie des pièces de réglage est par exemple d'environ ±5% du moment d'inertie théorique I.
[0027] On notera qu'au lieu de calculer le moment d'inertie ΔI à l'étape E4, on pourrait utiliser une table de correspondance qui associerait à chaque pièce de réglage de l'ensemble de pièces de réglage ayant des moments d'inertie différents une fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant. A l'étape E5 on choisirait alors la pièce de réglage dont la fréquence associée est la plus proche de la fréquence fimesurée à l'étape E3.
[0028] A l'étape E5 succède une étape E6 au cours de laquelle la pièce de réglage choisie à l'étape E5 est fixée à l'ensemble oscillant de la même manière que la pièce de réglage 19 dans l'oscillateur théorique 100, c'est-à-dire sous la partie mobile 4 du support flexible 2, diamétralement par rapport à la serge 8 du balancier 1 et de telle sorte que l'axe par rapport auquel est défini son moment d'inertie soit confondu avec l'axe de rotation virtuel A.
[0029] A l'issue de l'étape E6, le moment d'inertie de l'ensemble oscillant, avec sa pièce de réglage, est proche de la valeur Ifqui permet d'obtenir la fréquence f0. Lors d'une étape suivante E7, on mesure la fréquence d'oscillation de cet ensemble oscillant puis on choisit une orientation des masselottes 10 pour faire coïncider la fréquence d'oscillation avec la fréquence f0. Cette étape E7 de réglage fin peut être réalisée de manière itérative, avec plusieurs mesures de fréquence alternant avec plusieurs modifications de l'orientation des masselottes.
[0030] Le procédé décrit ci-dessus permet un réglage précis tout en offrant une grande plage de réglage couvrant toute la plage de dispersion de fabrication. Ce procédé peut ainsi, par exemple, s'adapter à différents modes d'assemblage du balancier 1 au support flexible 2 et des deux pièces du support flexible 2 entre elles, avec des tolérances d'assemblage plus ou moins serrées. Ce procédé ne nécessite pas de mesurer et classer des raideurs de pivots flexibles ni de mesurer et classer des moments d'inertie de balanciers. Les pièces de réglage sont des pièces simples, plus simples que le balancier 1 et sa serge 8. Aucune retouche de la serge 8 du balancier n'est nécessaire, à l'exception éventuellement d'une opération classique d'équilibrage. Monter la pièce de réglage sous la partie mobile 4 du support flexible 2 permet de la cacher et donc de ne pas modifier l'esthétique de l'oscillateur, quelle que soit la hauteur des plots 20, ce qui garantit une identité visuelle pour l'oscillateur. Monter la pièce de réglage sous la partie mobile 4 permet en outre de ne quasiment pas augmenter l'encombrement en hauteur de l'oscillateur, ceci quelle que soit la hauteur des plots 20, et de ramener le centre de masse de l'ensemble oscillant dans un plan plus proche du plan médian du pivot flexible 5, favorisant ainsi la chronométrie. L'assemblage de la pièce de réglage à l'ensemble oscillant n'a pas d'influence sur la position de l'axe de rotation de virtuel A, qui est déterminée par le pivot flexible 5. D'autre part, les masselottes 10 pour le réglage fin peuvent être d'un type traditionnel et éprouvé, ayant une bonne tenue aux chocs, grâce notamment au choix possible de matériaux ductiles pour la réalisation de la serge 8, des masselottes 10 et des goupilles 10a. Les plots 20 peuvent eux aussi avoir une bonne tenue aux chocs.
[0031] Dans une variante de ce premier mode de réalisation, les pièces de réglage ne comportent pas les plots 20 mais sont des bras ayant des longueurs différentes.
[0032] Dans une autre variante de ce premier mode de réalisation, l'oscillateur horloger conçu lors de l'étape E1, représenté à la figure 5 et désigné par le repère 300, comprend le support flexible 2, un balancier principal 21 et un balancier secondaire 22. Le balancier secondaire 22 est assemblé entre la partie mobile 4 du support flexible 2 et le balancier principal 21 et comprend les lumières de mesure optique 12. Le balancier secondaire 22 peut être symétrique ou, comme représenté, asymétrique pour par exemple produire un balourd servant à réduire la dépendance de la fréquence d'oscillation à l'orientation de la gravité, selon l'enseignement de la demande de brevet WO 2021/009613 de la demanderesse.
[0033] Dans cette variante, la pièce de réglage est le balancier principal 21. Ainsi, à l'étape E2 est fabriqué l'oscillateur 300 avec son support flexible 2 et son balancier secondaire 22, mais sans le balancier principal 21 (cf. figure 6, oscillateur 400). A l'étape E3 est mesurée la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant 22, 4. A l'étape E4 est calculé le moment d'inertie ΔI à ajouter à l'ensemble oscillant pour obtenir la fréquence prédéterminée f0. Ensuite, à l'étape E5, on choisit parmi plusieurs balanciers de moments d'inertie différents celui dont le moment d'inertie est le plus proche de la valeur ΔI calculée. A l'étape E6, le balancier choisi est assemblé en tant que balancier principal 21 et en tant que pièce de réglage à l'oscillateur 400 fabriqué à l'étape E2 et illustré à la figure 6. Le réglage peut ensuite être affiné au moyen de masselottes 10 portées par le balancier principal 21 (étape E7).
[0034] Dans cette variante aussi, le nombre de pièces de réglage est typiquement d'au moins 5, voire d'au moins 10, voire d'au moins 15, voire d'au moins 20, voire d'au moins 25. La plage de moments d'inertie des pièces de réglage couvre par exemple une plage de dispersion de fréquence d'environ ±2% de la fréquence prédéterminée f0. La plage de moments d'inertie des pièces de réglage est par exemple d'environ ±5% du moment d'inertie théorique I. Pour l'obtention de balanciers de moments d'inertie différents, on peut par exemple produire des balanciers ayant des hauteurs de serge différentes. En plus de ces hauteurs de serge différentes, ou en alternative à celles-ci, on peut fraiser différemment les serges respectives des balanciers.
[0035] Un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un deuxième mode de réalisation de l'invention est illustré à la figure 7. Il diffère du premier mode de réalisation en ce que l'étape E5 consistant à choisir une pièce de réglage parmi plusieurs pièces de réglage de moments d'inertie différents est remplacée par une étape E5' consistant à réaliser une pièce de réglage ayant le moment d'inertie ΔI calculé à l'étape E4. Cette pièce de réglage, du type du bras 19a avec ses plots 20 ou du balancier 21, peut être produite entièrement après l'étape E4 ou être terminée après l'étape E4. Par exemple, il est possible de partir d'une pièce de réglage déjà fabriquée et, après l'étape E4, de régler par fraisage son moment d'inertie selon la valeur calculée. Une étape E7 de réglage fin par des masselottes 10 similaire à l'étape E7 du premier mode de réalisation peut terminer le procédé.
[0036] Un procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible selon un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré à la figure 8. Le procédé selon ce troisième mode de réalisation comprend les étapes E1 et E2 des premier et deuxième modes de réalisation. Les étapes E3 à E6, en revanche, sont remplacées par des étapes E3" à E5" où des pièces de réglage minces, par exemple des bras diamétraux ou des balanciers, de préférence identiques, sont successivement ajoutées à l'ensemble oscillant jusqu'à ce que la fréquence d'oscillation de ce dernier entre dans une plage de fréquences prédéterminée. Ainsi, à l'étape E3" une pièce de réglage est fixée à l'ensemble oscillant, à l'étape E4" la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant avec sa pièce de réglage est mesurée, et à l'étape E5" il est déterminé si la fréquence mesurée est dans une plage de fréquences prédéterminée. Si la réponse est négative à l'étape E5", le procédé revient à l'étape E3". Sinon, le procédé se termine ou une dernière étape E6" de réglage fin au moyen de masselottes est mise en œuvre.
[0037] Dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, une seule pièce de réglage est fixée à l'ensemble oscillant (lors de chaque itération pour ce qui concerne le troisième mode de réalisation), ce qui est avantageux en termes de simplicité. De préférence, cette pièce de réglage est centrée sur l'axe de rotation virtuel A, comme cela est illustré aux figures 2, 3 et 5 pour les pièces 19 et 21, pour introduire peu ou pas de balourd. Dans des variantes, cependant, on pourrait remplacer la pièce de réglage par deux (ou plus de deux) pièces de réglage identiques fixées à l'ensemble oscillant symétriquement par rapport à l'axe de rotation virtuel. Les deux pièces de réglage identiques seraient par exemple deux plots identiques ou deux bras identiques portant respectivement deux plots identiques. Ainsi, par exemple, dans le premier mode de réalisation on choisirait une paire de pièces de réglage parmi un ensemble de paires de pièces de réglage ayant des moments d'inertie différents, et dans le deuxième mode de réalisation on réaliserait une paire de pièces de réglage dont les moments d'inertie cumulés seraient égaux au moment d'inertie ΔI calculé.
[0038] L'oscillateur horloger fabriqué par le procédé selon l'invention peut équiper une pièce d'horlogerie telle qu'une montre, en particulier une montre-bracelet, ou une pendulette.
Claims (21)
1. Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible comprenant les étapes suivantes :
a) fabriquer un oscillateur horloger à pivot flexible (200; 400) comprenant un support flexible (2) et un balancier (1; 22), le support flexible (2) comprenant une base (3), une partie mobile (4) et un pivot flexible (5) pour suspendre la partie mobile (4) à la base (3) et pour guider la partie mobile (4) en rotation par rapport à la base (3) autour d'un axe de rotation virtuel (A), le balancier (1; 22) étant fixé sur la partie mobile (4) du support flexible (2) pour former avec elle un ensemble oscillant,
b) mesurer la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant autour de l'axe de rotation virtuel (A),
c) à partir du résultat de l'étape b), choisir au moins une pièce de réglage (19; 21) parmi un ensemble de pièces de réglage, et
d) fixer la au moins une pièce de réglage (19; 21) à l'ensemble oscillant afin de rapprocher la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant d'une fréquence prédéterminée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, entre les étapes b) et c), une étape b1) consistant à calculer, à partir du résultat de l'étape b), un moment d'inertie à ajouter à l'ensemble oscillant pour obtenir la fréquence prédéterminée, la au moins une pièce de réglage (19; 21) étant choisie à l'étape c) à partir du résultat de l'étape b1).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après l'étape d), les étapes suivantes :
e) mesurer la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant autour de l'axe de rotation virtuel (A), et
f) à partir du résultat de l'étape e), affiner le réglage de la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant au moyen d'éléments de réglage (10) portés par l'ensemble oscillant.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une seule pièce de réglage (19 ; 21) est choisie à l'étape c) et fixée à l'ensemble oscillant à l'étape d).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce de réglage (19; 21) choisie à l'étape c) est fixée à l'ensemble oscillant en étant centrée sur l'axe de rotation virtuel (A).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'à l'étape d) la au moins une pièce de réglage (19) est fixée sous la partie mobile (4) du support flexible (2).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque pièce de réglage de l'ensemble de pièces de réglage comprend un bras (19a) conçu pour être fixé diamétralement à l'ensemble oscillant.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque bras (19a) porte des plots (20) à ses extrémités, la hauteur des plots (20) étant différente d'un bras à l'autre.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bras ont des longueurs différentes.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces de réglage sont des balanciers (21).
11. Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible comprenant les étapes suivantes :
a) fabriquer un oscillateur horloger à pivot flexible (200; 400) comprenant un support flexible (2) et un balancier (1; 22), le support flexible (2) comprenant une base (3), une partie mobile (4) et un pivot flexible (5) pour suspendre la partie mobile (4) à la base (3) et pour guider la partie mobile (4) en rotation par rapport à la base (2) autour d'un axe de rotation virtuel (A), le balancier (1; 22) étant fixé sur la partie mobile (4) du support flexible (2) pour former avec elle un ensemble oscillant,
b) mesurer la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant autour de l'axe de rotation virtuel (A),
c) à partir du résultat de l'étape b), calculer un moment d'inertie à ajouter à l'ensemble oscillant pour obtenir une fréquence d'oscillation prédéterminée,
d) réaliser au moins une pièce de réglage (19 ; 21) ayant un moment d'inertie dépendant du résultat de l'étape c), et
e) fixer la au moins une pièce de réglage (19; 21) à l'ensemble oscillant afin d'obtenir la fréquence d'oscillation prédéterminée.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'à l'étape e) la au moins une pièce de réglage (19) est fixée sous la partie mobile (4) du support flexible (2).
13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la au moins une pièce de réglage (19) comprend un bras (19a) conçu pour être fixé diamétralement à l'ensemble oscillant.
14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la au moins une pièce de réglage (21) comprend un balancier.
15. Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible, comprenant les étapes suivantes :
a) fabriquer un oscillateur horloger à pivot flexible (200; 400) comprenant un support flexible (2) et un balancier (1; 22), le support flexible (2) comprenant une base (3), une partie mobile (4) et un pivot flexible (5) pour suspendre la partie mobile (4) à la base (3) et pour guider la partie mobile (4) en rotation par rapport à la base (3) autour d'un axe de rotation virtuel (A), le balancier (1; 22) étant fixé sur la partie mobile (4) du support flexible (2) pour former avec elle un ensemble oscillant,
b) fixer au moins une pièce de réglage à l'ensemble oscillant,
c) mesurer la fréquence d'oscillation de l'ensemble oscillant équipé de la au moins une pièce de réglage autour de l'axe de rotation virtuel (A),
d) répéter les étapes b) et c) si et tant que la fréquence d'oscillation mesurée à l'étape c) n'est pas dans une plage de fréquences prédéterminée.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'à l'étape b) la au moins une pièce de réglage est fixée sous la partie mobile (4) du support flexible (2).
17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la au moins une pièce de réglage comprend un bras conçu pour être fixé diamétralement à l'ensemble oscillant.
18. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la au moins une pièce de réglage comprend un balancier.
19. Procédé selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le support flexible (2) est formé d'un assemblage de pièces empilées.
20. Procédé selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le pivot flexible (5) est du type à lames croisées séparées.
21. Oscillateur horloger à pivot flexible fabriqué selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH000223/2023A CH720571A2 (fr) | 2023-03-02 | 2023-03-02 | Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH000223/2023A CH720571A2 (fr) | 2023-03-02 | 2023-03-02 | Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH720571A2 true CH720571A2 (fr) | 2024-09-13 |
Family
ID=92761964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH000223/2023A CH720571A2 (fr) | 2023-03-02 | 2023-03-02 | Procédé de fabrication d'un oscillateur horloger à pivot flexible |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH720571A2 (fr) |
-
2023
- 2023-03-02 CH CH000223/2023A patent/CH720571A2/fr unknown
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