CH720705A2 - Procédé de réglage d'un système réglant comprenant un oscillateur et un échappement - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de réglage d'un système réglant (100) comprenant : – un oscillateur (2) comprenant un élément inertiel (21) pivoté autour d'un axe de pivotement et un ressort de rappel (22), notamment un oscillateur balancier (21) - spiral (22), et – un échappement (3), notamment un échappement à double impulsion, en particulier un échappement à ancre suisse (3), le procédé de réglage comprenant, dans le but de favoriser et/ou équilibrer le redémarrage du système réglant : – une étape de réglage du repère, notamment à une valeur non nulle, et/ou – une étape de réglage de la pénétration d'entrée d'une ancre (31) dans une roue d'échappement (32), et/ou – une étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre dans la roue d'échappement.

Description

[0001] L'invention concerne un procédé de réglage d'un système réglant dans le but de favoriser et/ou équilibrer son redémarrage. L'invention concerne aussi un système réglant obtenu par la mise en œuvre d'un tel procédé de réglage. L'invention concerne encore un mouvement horloger obtenu par la mise en œuvre d'un tel procédé de réglage. L'invention concerne enfin une pièce d'horlogerie comprenant un tel mouvement horloger ou un tel système réglant.

[0002] Le redémarrage d'un mouvement d'horlogerie, quand celui-ci s'est arrêté, suite à un dévidement du ressort de barillet ou sous l'action d'un dispositif stop-seconde lors d'une opération de mise à l'heure, n'a rien d'évident. En effet, il faut d'une part qu'un couple suffisamment élevé soit appliqué par la roue d'échappement à l'ancre, et également que l'échappement soit dans une configuration permettant à l'ancre de transmettre à l'oscillateur une impulsion qui puisse relancer ses oscillations. En pratique, un léger mouvement appliqué sur la montre, qui entraîne le balancier de l'oscillateur en rotation, est souvent nécessaire pour que l'oscillateur oscille de nouveau et donc que le mouvement horloger redémarre. De plus, il apparaît que certains types d'échappement redémarrent plus facilement que d'autres.

[0003] Le redémarrage a été très peu considéré dans le domaine horloger jusqu'ici, mais est important pour le porteur de la montre. En effet, celui-ci veut remonter un minimum sa pièce d'horlogerie pour la faire redémarrer, et veut aussi éviter de devoir appliquer un mouvement d'accélération à sa pièce d'horlogerie pour faciliter le redémarrage.

[0004] Le document CH716421A2 propose un système pour favoriser le redémarrage en particulier dans le cas d'un tourbillon. Une came d'arrêt est prévue pour arrêter le balancier dans une position angulaire bien définie et différente du point mort de l'oscillateur, de façon à faciliter le redémarrage de l'oscillateur.

[0005] Le document CH716525A1 prévoit un système de relance pour un oscillateur avec pivotement à lames flexibles. Un mobile d'impulsion mécanique, alimenté par une source d'énergie, est activé lorsque l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur est nulle ou inférieure à une valeur donnée, afin de transmettre une énergie à l'oscillateur.

[0006] Le document CH717217A2 décrit un mécanisme pour redémarrer „en douceur“ un oscillateur balancier-spiral en appliquant, à l'aide d'un mécanisme additionnel, un mouvement au balancier.

[0007] Le but de l'invention est de fournir un procédé de réglage permettant d'améliorer le redémarrage d'un mouvement horloger arrêté et d'améliorer les mouvements horlogers connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de réglage permettant de faciliter le redémarrage d'un mouvement horloger arrêté.

[0008] Selon un premier aspect de l'invention, un procédé de réglage est défini par la revendication 1.

[0009] Des modes d'exécution d'un procédé de détermination sont définis par les revendications 2 à 8.

[0010] Selon un premier aspect de l'invention, un système réglant est défini par la revendication 9.

[0011] Selon un premier aspect de l'invention, un mouvement horloger est défini par la revendication 10.

[0012] Selon un premier aspect de l'invention, une pièce d'horlogerie est définie par la revendication 11.

[0013] Selon un autre aspect de l'invention, notamment selon un aspect complémentaire à l'invention, des objets sont définis par les propositions qui suivent : 1. Procédé de détermination, notamment de calcul, d'une valeur de repère d'un oscillateur (2), notamment d'un oscillateur comprenant un élément inertiel (21) pivoté autour d'un axe de pivotement et un ressort de rappel (22), notamment d'un oscillateur balancier (21)-spiral (22), dans un mouvement horloger (200), le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : – Mettre l'oscillateur en mouvement d'oscillation relativement à un bâti (99) du mouvement horloger, – Positionner le mouvement horloger dans au moins deux positions déterminées par rapport à la direction de gravitation terrestre, – Pour chaque position, déterminer une donnée relative au repère de l'oscillateur (2), – Utiliser les données de l'étape précédente pour déterminer une valeur du repère de l'oscillateur (2), notamment une valeur orientée du repère et/ou une fonction définissant la valeur orientée du repère selon la position du mouvement horloger par rapport à la direction de gravitation terrestre. 2. Procédé selon la proposition 1, caractérisé en ce que la valeur de repère est une valeur temporelle. 3. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce que l'oscillateur comprend un axe d'oscillation formant un angle d'au moins 2° ou d'au moins 3° avec la direction de gravitation terrestre : – dans une des positions de l'étape de positionnement du mouvement horloger, ou – dans certaines des positions de l'étape de positionnement du mouvement horloger, ou – dans toutes les positions de l'étape de positionnement du mouvement horloger. 4. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des positions déterminées est telle que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres (L) sur un plan (P) du mouvement horloger, et – une projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le plan (P) du mouvement horloger, est nul ou a une valeur absolue inférieure à 5° ou a une valeur absolue inférieure à 10°, et/ou en ce qu'au moins une des positions déterminées est telle que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres (L) sur le plan (P) du mouvement horloger, et – une projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre ou sur le plan (P) du mouvement horloger, vaut 90° ou a une valeur absolue comprise entre 85° et 95° ou a une valeur absolue comprise entre 80° et 100°. 5. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux positions déterminées sont des positions verticales du mouvement horloger et/ou sont des positions présentant un angle d'environ 90° entre elles autour d'un axe perpendiculaire au bâti. 6. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce que la fonction définissant la valeur orientée du repère selon la position du mouvement horloger est définie comme une fonction sinusoïdale ou une fonction polynomiale ou une fonction de Bézier ou une fonction spline correspondant au mieux aux données relatives au repère de l'oscillateur. 7. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'une amplitude d'oscillation de l'oscillateur (3). 8. Procédé selon la proposition précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'utilisation de l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur (2) pour déterminer une valeur angulaire du repère. 9. Procédé selon l'une des propositions précédentes, caractérisé en ce que les déterminations des données relatives au repère de l'oscillateur (2) et/ou d'amplitudes d'oscillation de l'oscillateur (2) sont réalisées par traitement de signaux acoustiques ou par traitement de signaux acoustiques et optiques. 10. Procédé de réglage d'un oscillateur (2), caractérisé en ce qu'il comprend une phase de mise en œuvre du procédé selon l'une des propositions précédentes et une phase de réglage de la valeur du repère de l'oscillateur (2). 11. Procédé de réglage d'un oscillateur (2), caractérisé en ce qu'il comprend une phase de positionnement du mouvement horloger dans une position prédéterminée et une phase de réglage de la valeur du repère à une valeur nulle ou à une valeur non nulle dans cette position prédéterminée. 12. Procédé de réglage selon la proposition 10 ou 11, caractérisé en ce que la phase de réglage de la valeur du repère comprend un déplacement d'un support de fixation d'un ressort spiral relativement à un bâti (99).

[0014] Selon encore un autre aspect de l'invention, des objets sont définis par les propositions qui suivent : 13. Procédé de réglage d'un système réglant (100) comprenant : – un oscillateur (2), notamment un oscillateur balancier (21) - spiral (22), et – un échappement (3), notamment un échappement à double impulsion, en particulier un échappement à ancre suisse (3), le procédé de réglage comprenant, dans le but de favoriser et/ou équilibrer le redémarrage du système réglant : – une étape de réglage du repère, notamment à une valeur non nulle, et/ou – une étape de réglage de la pénétration d'entrée d'une ancre (31) dans une roue d'échappement (32), et/ou – une étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre dans la roue d'échappement. 14. Procédé de réglage selon la proposition 13, caractérisé en ce que l'étape de réglage du repère comprend une sous-étape de positionnement du système réglant (100) selon une orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre. 15. Procédé de réglage selon la proposition 14, caractérisé en ce que l'étape de réglage du repère comprend une sous-étape de réglage du repère à une valeur, notamment à la valeur nulle, alors que le système réglant (100) est positionné selon l'orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre. 16. Procédé de réglage selon l'une des propositions 13 à 15, caractérisé en ce que la valeur non nulle de réglage du repère est comprise entre -3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°, ou la modification du repère est comprise entre - 3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°. 17. Procédé de réglage selon l'une des propositions 13 à 16, caractérisé en ce que l'étape de réglage de la pénétration d'entrée de l'ancre dans la roue d'échappement comprend : – une sous-étape de mesure de la pénétration d'entrée, puis – une sous-étape de déplacement contrôlé d'une palette d'entrée relativement au reste de l'ancre, par exemple un déplacement contrôlé de moins de 20 µm de la palette d'entrée relativement au reste de l'ancre, puis – une sous-étape de solidarisation de la palette d'entrée au reste de l'ancre. 18. Procédé de réglage selon l'une des propositions 13 à 17, caractérisé en ce que l'étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre dans la roue d'échappement comprend : – une sous-étape de mesure de la pénétration de sortie, puis – une sous-étape de déplacement contrôlé d'une palette de sortie relativement au reste de l'ancre, par exemple un déplacement contrôlé de moins de 20 µm de la palette de sortie relativement au reste de l'ancre, puis – une sous-étape de solidarisation de la palette de sortie au reste de l'ancre. 19. Procédé de réglage selon l'une des propositions 13 à 18, caractérisé en ce que le procédé de réglage comprend, préalablement à l'étape de réglage, une étape de définition du réglage à effectuer, cette étape de définition du réglage comprenant : – une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation du couple de redémarrage en entrée et de mesure ou de détermination ou d'estimation du couple de redémarrage en sortie ou une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation de la différence de couple de redémarrage entre entrée et sortie, et – une sous-étape d'utilisation des mesures ou des déterminations ou des estimations de couples pour déterminer, notamment par calcul, la nature et l'intensité du réglage à appliquer au système réglant (100). 20. Procédé de réglage selon la proposition 19, caractérisé en ce que la sous-étape d'utilisation des mesures ou des déterminations ou des estimations de couples comprend l'exploitation de la formule suivante : Mred=M0+ap×p+ar×r avec – Mred : la différence de couple de redémarrage (entre le couple de redémarrage en entrée et le couple de redémarrage en sortie), – p : la différence de pénétration entre la pénétration d'entrée et la pénétration de sortie, – r : le repère, – M0, ap et ar : des constantes. 21. Système réglant (100) obtenu par la mise en œuvre du procédé de réglage selon l'une des propositions 13 à 20. 22. Mouvement horloger (200) comprenant un système réglant (100) selon la proposition 21. 23. Pièce d'horlogerie (300), notamment montre-bracelet, comprenant un mouvement horloger (200) selon la proposition 22 et/ou un système réglant (100) selon la proposition 21.

[0015] Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, des mécanismes sur lesquels sont mis en œuvre les procédés selon l'invention et illustrent des phénomènes sur lesquels reposent les procédés selon l'invention.

[0016] La figure 1 est un graphique temporel illustrant les vibrations détectées au niveau de l'échappement d'une pièce d'horlogerie au cours d'une période d'oscillation d'un balancier d'une pièce d'horlogerie.

[0017] La figure 2 est une vue schématique d'une pièce d'horlogerie vue à titre d'exemple depuis le côté fond sur laquelle les procédés objets de l'invention peuvent être appliqués.

[0018] La figure 3 est une vue d'une architecture d'un mouvement horloger vue à titre d'exemple depuis le côté cadran détaillant l'orientation d'un système réglant.

[0019] La figure 4 est un graphique montrant les variations de couples de redémarrage en entrée et en sortie de cinq mouvements horlogers présentant différentes valeurs de pénétration, les variations de couples de redémarrage étant représentées en fonction du réglage de repère.

[0020] La figure 5 est un graphique montrant les variations de différentiels de couples de redémarrage en entrée et en sortie de cinq mouvements horlogers présentant différents différentiels de valeurs de pénétration, les variations de différentiels de couples de redémarrage étant représentées en fonction du réglage de repère.

[0021] Un mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 300 est décrit ci-après en détail en référence à la figure 2. La pièce d'horlogerie 300 est par exemple une montre, en particulier une montre-bracelet. La pièce d'horlogerie 300 comprend un mouvement horloger 200, sur lequel est avantageusement fixé un cadran 50. Le mouvement horloger est destiné à être monté dans un boîtier ou une boîte de pièce d'horlogerie afin de le protéger de l'environnement extérieur. Le mouvement horloger 200 peut être un mouvement horloger mécanique, notamment un mouvement horloger automatique, ou encore un mouvement horloger hybride.

[0022] Le mouvement horloger 200 comprend un bâti 99 et un système réglant 100.

[0023] Le système réglant 100 comprend un oscillateur 2 et un système d'échappement, comme un échappement à ancre suisse 3.

[0024] L'oscillateur 2 comprend : – un élément inertiel 21, comme un balancier 21, et – un ressort de rappel 22, comme un ressort-spiral 22.

[0025] L'échappement comprend une roue d'échappement 32 et une ancre 31, l'ancre coopérant : – d'une part avec l'oscillateur 2, et – d'autre part avec la roue d'échappement 32.

[0026] La ligne qui relie les points de pivotement du balancier-spiral et de l'axe de pivotement, autrement dit qui relie : – l'axe de pivotement de l'élément inertiel, notamment du balancier-spiral, et – l'axe de pivotement de l'ancre de l'échappement,(dans un plan perpendiculaire à ces axes),est habituellement dénommée ligne des centres L.

Principes et travaux sur la notion de repère

[0027] Bien que le repère soit mesuré par l'horloger comme un intervalle de temps, la figure 2 montre que le repère est défini par le décalage angulaire entre les points neutres de l'échappement et de l'oscillateur. Pour des raisons historiques, cette grandeur est exprimée en millisecondes [ms] et caractérise ainsi la moitié de la différence de temps entre deux alternances successives. En pratique, ce temps dépend de la vitesse de passage de l'oscillateur et donc de son amplitude et de sa fréquence.

[0028] Les travaux de la déposante ont mis en évidence que la valeur mesurée du repère dépend de l'amplitude du mouvement horloger ainsi que de sa position lors de la mesure. Ces constats ont mené à une redéfinition du repère (notions de repère signé et de repère géométrique), au développement de procédures de mesure du signe et de la valeur du repère, ainsi qu'au développement de procédés appliqués exploitant ces notions.

[0029] Historiquement, le repère a toujours été une grandeur nulle ou positive exprimée en [ms], qui correspond au décalage temporel absolu entre la position d'équilibre de l'oscillateur (définie par la direction passant par le centre de la cheville du plateau du balancier au repos et l'axe de pivotement du balancier) et la ligne des centres des pivotements du balancier et de l'ancre, avec une cible de réglage à zéro.

[0030] Suite aux travaux de la déposante, il apparaît finalement intéressant : – de considérer le repère comme une valeur pouvant être négative, nulle ou positive (repère signé ou orienté) ; – de mesurer le repère comme un angle, en [°] ou [rad] par exemple (repère géométrique) ; – de mesurer le repère, de façon expérimentale, dans plusieurs positions verticales pour en déterminer le signe et pour en déduire le repère au point milieu (c'est-à-dire la moyenne des repères dans quatre positions verticales espacées de 90°) ; – d'orienter le mouvement horloger de façon précise lors de la mise au repère (ou réglage du repère) pour que le repère réglé dans cette orientation coïncide avec le repère au point milieu.

[0031] Sur le plan physique, le repère est une grandeur centrée sur zéro, dont le signe dépend du sens du décalage angulaire. Tel qu'il est mesuré aujourd'hui, le repère n'est pas signé. Hormis le fait que cette grandeur ne suit en conséquence pas une distribution normale, elle présente un risque d'aboutir à de fausses conclusions sur une différence ou dérive de la valeur du repère entre deux états, notamment entre deux mesures du même mouvement horloger à deux instants différents, comme avant et après une opération de réglage ou un test de choc ou une exposition à un champ magnétique. Par exemple, on peut conclure à une dérive nulle alors qu'en réalité c'est le signe (inconnu) qui a changé, ou alors conclure à une dérive systématique entre deux états alors qu'il ne s'agit que d'un effet dispersif au niveau du mouvement horloger.

[0032] Il apparaît donc souhaitable d'établir une définition physique du repère sous la forme d'une grandeur géométrique signée. Dans un premier temps, le repère peut être rendu invariant de l'amplitude en appliquant une conversion qui tient compte de l'amplitude relevée lors de la mesure. Ensuite, le signe de cette grandeur peut être déterminé de plusieurs manières non invasives, sans devoir modifier la position du porte piton (et donc dérégler le repère) comme pratiqué jusqu'à maintenant.

[0033] D'un point de vue géométrique, le repère correspond au décalage angulaire (mesuré en angle de rotation ou de pivotement de l'élément inertiel, notamment du balancier) entre : – la ligne des centres de l'échappement, et – une ligne passant par le centre d'un élément saillant comme par exemple une cheville de plateau ou un doigt coopérant avec l'ancre et l'axe de l'élément inertiel, notamment du balancier, dans la position de l'élément inertiel pour laquelle le ressort de rappel, notamment le spiral, applique un couple nul. Autrement dit, le repère peut être exprimé comme un angle orienté de position de l'élément inertiel autour de son axe de pivotement. Comme mentionné ci-dessus, le repère a été historiquement défini et mesuré en millisecondes.

[0034] Ce temps correspond au décalage angulaire évoqué ci-dessus, et va dépendre de la vitesse de l'élément inertiel au point neutre, et donc de son amplitude et de sa fréquence. Au final, plus l'amplitude est faible, plus la différence de temps sur deux alternances est importante. L'objectif du passage à un repère géométrique est de rapporter un écart temporel sur une fonction périodique à un écart angulaire, qui est constant et représentatif de la cause physique directe du décalage. Tenir compte de l'amplitude à l'instant de la mesure a donc pour effet de rendre le repère constant sur l'ensemble de la décharge du barillet ou malgré une dérive de l'amplitude dans le temps.

[0035] Un développement mathématique avec une approximation aux petits angles permet d'exprimer le repère géométrique comme un angle par la formule suivante : Rg=π×f×Rt×A avec : Rg : repère géométrique [°] f : fréquence de l'oscillateur [Hz], A : Amplitude [°] du mouvement de l'élément inertiel, et Rt: Repère temporel [s].

[0036] Le repère peut donc être exprimé comme une grandeur angulaire ou comme une grandeur temporelle.

[0037] Inversement, la variation du repère en fonction de l'amplitude peut être exprimée par : Rt(A)=(sin<-1>(Rg/A))/(π×f) ≈ Rg/(A×π×f) pour Rg/A petit

[0038] Il apparaît ainsi clairement que le repère temporel est proportionnel à l'inverse de l'amplitude du mouvement de l'élément inertiel.

[0039] Un autre aspect important concerne le signe du repère. Sur la base de l'équation (t1-t2)/2, il apparaît que le repère peut être positif ou négatif selon les valeurs de t1 et t2. En pratique, les équipements de mesure acoustique ne dissocient pas les alternances entre la fonction d'entrée et celle de sortie. Il en résulte que cette grandeur est toujours communiquée en valeur absolue.

[0040] Cette convention pose non seulement des problèmes au niveau de l'analyse statistique des données (les données obtenues présentant une distribution non gaussienne), mais aussi pour le réglage du repère et pour la compréhension des phénomènes impactant le repère, comme la dérive aux chocs, les phénomènes induits par l'exposition aux champs magnétiques ou tout autre effet dispersif. Connaître le signe ou l'orientation du repère présente ainsi un réel bénéfice.

[0041] Par exemple, au niveau du mouvement horloger, nous choisissons la convention suivante : le repère est défini positif lorsque la ligne du point neutre de l'oscillateur présente un décalage angulaire positif (sens antihoraire ou trigonométrique vu depuis le côté fond, soit la direction FH) par rapport à la ligne des centres passant par le point de pivotement de l'axe de l'ancre et le point de pivotement de l'axe de l'oscillateur. Dans le cas contraire, il sera négatif.

[0042] Ainsi, dans l'exemple de la figure 2, le fait de déplacer un porte piton dans le sens antihoraire vu depuis le côté fond (direction FH) correspond à rendre le repère plus positif. Cette définition reste valable si le mouvement horloger comporte un autre moyen de réglage du repère au lieu du porte-piton traditionnel.

[0043] De façon générale et sur la base des formules ci-dessus, les repères temporel et géométrique seront de même signe, le temps t1 correspondant à l'alternance sur la fonction de sortie et t2 à l'alternance sur la fonction d'entrée. Le signe est positif pour t1>t2. Bien entendu, ces conventions de signe dépendent de l'orientation de la ligne des centres, de la géométrie de l'échappement, ou encore de l'architecture du mouvement horloger. Il est cependant aisé d'établir par analogie une convention pour chaque calibre.

[0044] Jusqu'à maintenant, le sens ou signe ou orientation du repère pouvait être déterminé seulement en déplaçant le porte-piton dans une direction donnée et en mesurant l'évolution du repère, ce qui induisait la perte du réglage initial du repère. En effet, les procédés connus jusqu'alors ne permettaient pas de connaître le signe du repère sans effectuer plusieurs réglages et mesures successives.

[0045] Bien que jamais utilisé jusqu'ici, le signe du repère est une information primordiale pour l'analyse de cette grandeur et pour effectuer des réglages du mouvement horloger. Comme détaillé plus bas, plusieurs techniques sont possibles pour déterminer le signe, notamment plusieurs mesures acoustiques, une mesure opto-acoustique, une analyse d'un signal brut, une mesure dans un référentiel non galiléen, etc.

[0046] Le mode de réalisation du procédé de détermination du repère exposé plus bas exploite le jeu radial du pivot de l'élément inertiel. Les données de la déposante révèlent que ce jeu a une influence sur le repère : celui-ci varie fortement selon l'orientation verticale du mouvement horloger (par exemple, selon les positions horlogères 3H, 6H, 9H, 12H). Un ajustement numérique permet de déterminer le signe et la valeur du repère, selon un modèle particulièrement simple à mettre en œuvre avec des équipements connus, notamment avec des équipements de mesure acoustique.

Procédé de détermination d'une valeur de repère

[0047] Un mode d'exécution d'un procédé de détermination d'un repère signé dans un mouvement horloger est détaillé ci-après. Le procédé peut utiliser des mesures acoustiques réalisées dans plusieurs positions, notamment dans les quatre positions horlogères verticales. Sur la base d'un modèle théorique qui exploite le jeu du pivot de l'élément inertiel et de conventions, il est possible de signer des résultats de repère initialement mesurés en absolu. Le principe consiste à comparer et ajuster une fonction sinusoïdale de régression correspondant au mieux aux mesures de repères obtenues en différentes positions, par exemple correspondant au mieux à quatre mesures de repères obtenues en différentes positions verticales.

[0048] De manière générale, pour déterminer, notamment pour calculer, une valeur de repère de l'oscillateur 2, dans le mouvement horloger 200, le procédé comprend au moins les étapes suivantes : – Mettre l'oscillateur en mouvement d'oscillation relativement au bâti 99 du mouvement horloger, – Positionner le mouvement horloger dans au moins deux positions distinctes et définies (ou déterminées) par rapport à la direction de gravitation terrestre, – Pour chaque position, déterminer, notamment par mesure et traitement, une donnée relative au repère de l'oscillateur 2, en particulier une valeur absolue du repère de l'oscillateur 2, – Utiliser les données de l'étape précédente pour déterminer la valeur du repère de l'oscillateur 2, notamment pour calculer : – une valeur orientée du repère de l'oscillateur 2, et/ou – une fonction définissant la valeur orientée du repère de l'oscillateur 2 selon la position du mouvement horloger par rapport à la direction de gravitation terrestre.

[0049] Les positions sont définies, c'est-à-dire que les orientations du mouvement horloger dans l'espace sont connues.

[0050] La valeur de repère est une valeur orientée ou une valeur signée, c'est-à-dire une valeur pouvant être positive ou négative.

[0051] La valeur de repère peut être une valeur temporelle, notamment une valeur temporelle exprimée en millisecondes. Une telle valeur est dépendante de la fréquence de l'oscillateur et de l'amplitude des oscillations de l'élément inertiel.

[0052] De préférence, la valeur de repère peut être une valeur géométrique, notamment une valeur d'angle exprimée par exemple en degrés. Une telle valeur présente l'avantage d'être indépendante de la fréquence de l'oscillateur et de l'amplitude des oscillations de l'élément inertiel.

[0053] Le procédé est mis en œuvre alors que l'oscillateur est en mouvement. En effet, dans le procédé, différentes actions sont mises en œuvre, notamment des mesures, alors que l'oscillateur est en mouvement. Ainsi, le procédé comprend une étape de mise en mouvement de l'oscillateur. Ceci peut être assuré en effectuant un remontage du barillet de sorte que celui-ci stocke une énergie suffisante pour assurer un fonctionnement nominal du mouvement horloger.

[0054] Le mouvement horloger est positionné successivement dans au moins deux positions déterminées, soit distinctes et définies, par rapport à la direction de gravitation terrestre. Par exemple, ces positions peuvent inclure des positions horlogères de référence où le mouvement horloger est vertical, en particulier une position 3H, une position 6H, une position 9H, une position 12H ou toute position verticale intermédiaire entre deux des positions verticales mentionnées précédemment.

[0055] Le procédé peut être mis en œuvre en positionnant le mouvement horloger dans plusieurs positions distinctes relativement à la direction de gravitation terrestre.

[0056] Les positions horlogères horizontales, notamment les positions FH et CH, ne sont pas souhaitables pour mettre en œuvre le procédé de détermination.

[0057] Pour chaque position, on détermine une donnée relative au repère de l'oscillateur 2. Par exemple, on utilise des données acoustiques permettant de déterminer, notamment par calcul, les données de repère selon la formule |(t1-t2)/2| comme vu précédemment. On effectue par exemple pour ce faire une mesure d'une donnée de repère dans chacune des positions. Par exemple, on utilise un appareil de mesure des variations de l'intensité d'un phénomène acoustique et on obtient un signal acoustique. Par traitement de ce signal, on peut déterminer les valeurs t1 et t2. Ces valeurs sont ensuite utilisées dans un traitement ou calcul pour déterminer une valeur absolue du repère.

[0058] Les données de repère obtenues de la manière la plus simple sont des données temporelles de repère (non signées ou non orientées).

[0059] Toutefois, le procédé comprend avantageusement une étape : – de détermination d'une amplitude d'oscillation de l'oscillateur 3, ou – de mesure de l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur,au moment où la mesure ou la détermination de la donnée de repère est effectuée. Le procédé comprend encore avantageusement une étape d'utilisation de l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur 2 pour déterminer par calcul une donnée angulaire du repère, correspondant à la donnée temporelle de repère.

[0060] Si l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur ne varie pas ou varie peu pendant toutes les mesures dans les différentes positions, il est possible de déterminer, notamment par mesure et calcul, une seule fois l'amplitude de l'oscillateur et de supposer cette amplitude constante pendant toutes les mesures effectuées dans les différentes positions.

[0061] Si l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur varie pendant toutes les mesures dans les différentes positions, il est préférable de déterminer l'amplitude de l'oscillateur dans chaque position et d'associer ces différentes mesures d'amplitude aux différentes positions et aux différentes données de repère obtenues dans les différentes positions.

[0062] La ou les déterminations, notamment la mesure ou les mesures, de l'amplitude peuvent être réalisées dans l'une et/ou l'autre des positions distinctes et définies. Alternativement, la ou les déterminations, notamment la mesure ou les mesures, de l'amplitude peuvent être réalisées dans toutes autres positions.

[0063] Enfin, on utilise les données relatives au repère (données temporelles de repères et éventuellement données d'amplitude de l'oscillateur) pour déterminer par calcul la valeur du repère de l'oscillateur 2, notamment pour calculer : – une valeur orientée du repère de l'oscillateur 2, et/ou – une fonction définissant la valeur orientée du repère de l'oscillateur 2 selon la position du mouvement horloger par rapport à la direction de gravitation terrestre.Dans cette étape, de préférence, on utilise toutes les données de repère obtenues et leurs valeurs opposées, pour définir 2<n>combinaisons de données (en supposant que le mouvement horloger a été positionné dans n positions et qu'on a obtenu une donnée de repère pour chaque position). Chacune de ces positions est associée à un angle λ (selon la norme NIHS 95-10). On recherche ensuite la combinaison la mieux corrélée à une fonction sinusoïdale exprimant la valeur de repère en fonction de l'angle λ et on retient ensuite cette fonction comme l'expression de la valeur de repère du mouvement horloger testé en fonction de l'angle λ, c'est-à-dire en fonction de la position du mouvement horloger relativement à la direction de gravitation terrestre.

[0064] Lorsqu'on connaît l'architecture du mouvement horloger, on peut déterminer des combinaisons aberrantes comme il est expliqué plus bas. Par exemple, on ne retiendra pas une combinaison indiquant une donnée minimale de repère déterminée dans une position où la donnée de repère devrait être maximale.

[0065] Dans les cas où la position du mouvement horloger n'est ni une position verticale, ni une position horizontale, l'angle d'orientation du mouvement horloger λ est l'angle orienté formé entre : – une orientation partant du centre du cadran et pointant vers l'index de 12H, et – la projection orthogonale, sur le cadran ou sur un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur un plan P principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, d'un vecteur parallèle à la direction de gravitation terrestre et orienté vers le haut.Cet angle est orienté positivement lorsqu'on passe de l'orientation pointant vers l'index de 12H à l'orientation pointant vers l'index de 3H soit en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre sur le cadran.

[0066] Avantageusement, la notion de repère signé est combinée à celle du repère géométrique pour obtenir une nouvelle définition du repère, qui relie directement la valeur déterminée à la cause physique, et qui offre de nombreuses possibilités d'utilisation pour améliorer les performances chronométriques du mouvement horloger, ainsi que pour gagner en efficacité lors des opérations d'assemblage et de réglage. En particulier, comme vu précédemment, une valeur de repère géométrique signée est une valeur d'angle orienté. Cette valeur est indépendante de l'amplitude des oscillations de l'élément inertiel et de la fréquence de l'oscillateur.

[0067] Il apparaît que des jeux dans le mouvement horloger, en particulier un jeu radial du pivot de de l'élément inertiel, modifient le repère selon l'orientation du mouvement horloger relativement à la direction de gravitation terrestre. En effet, l'axe de l'élément inertiel présente un ébat (axial) et un jeu (radial). En position verticale, les pivots de l'élément inertiel vont prendre appui sur les pierres de pivot, ce qui aura pour effet de déplacer le centre de rotation de l'oscillateur par rapport au bâti. L'orientation de la ligne des centres s'en trouve également modifiée, changeant ainsi la valeur du repère. Pour un calibre donné, à titre d'exemple, une estimation de la variation de repère induite par la différence de position du pivot entre un pivot centré et un pivot prenant appui sur la pierre de pivot donne 0.76°, ce qui correspond à un repère temporel de 0.25 ms avec une amplitude d'oscillation de 240° et une fréquence d'oscillateur de 4 Hz. Une mesure de repère faite à intervalles rapprochés tout au long d'une rotation complète en positions verticales autour d'un axe perpendiculaire au bâti et/ou au cadran du mouvement horloger permet d'observer une variation totale du repère de l'ordre de 0.5 ms. Ce phénomène de jeux semble donc expliquer les variations de repère observées en pratique.

[0068] Comme le repère dépend de la position du mouvement horloger, il est possible d'établir un modèle qui met ces deux variables en relation. Ce modèle permet ainsi de déterminer le signe du repère mesuré dans les différentes positions. Il apparaît toutefois nécessaire d'établir des conventions afin que le raisonnement soit toujours fait dans le même référentiel.

[0069] On parle d'orientation (λ dans la norme NIHS 95-10) pour désigner la position angulaire du mouvement horloger en position verticale par rapport à son centre. Le 0° correspond à la position horlogère 12H. L'orientation est positive lorsque le mouvement horloger vu depuis le côté cadran (selon la direction CH) tourne dans le sens antihoraire : il passe de la position 12H (0°) vers 3H (90°) et ainsi de suite. L'inclinaison (ϑ dans la norme NIHS 95-10) correspond à l'angle défini entre un axe vertical, orienté dans le sens inverse à celui de la gravitation terrestre (axe Z dans la norme NIHS 95-10) et le plan P du mouvement horloger. La position vue côté cadran est définie à 90° et la position vue côté fond à -90°.

[0070] Il convient aussi de définir une convention de signe. On dira que le repère est de plus en plus positif lorsque la ligne du point neutre (passant par le point de pivotement de l'axe de pivotement de l'oscillateur et par le centre de l'élément saillant, notamment de la cheville, en position de repos de l'élément inertiel) est déplacée dans le sens anti-horaire vu depuis la direction FH, par rapport à la ligne d'échappement (ou ligne des centres, qui est la ligne située dans le plan P du mouvement horloger qui passe par l'axe de pivotement de l'oscillateur et par l'axe de pivotement de l'ancre). Sachant que le repère dépend du jeu de pivot, il est également possible de définir les orientations qui correspondent aux données minimale et maximale du repère.

[0071] La figure 3 présente un système réglant 100 côté CH en position 12H (λ = 0°, ϑ = 90°). Les valeurs extrêmes du repère doivent être constatées lorsque la ligne des centres L est en position horizontale. Sachant que la ligne des centres L est inclinée de 150° par rapport à la position 12H, les valeurs extrêmes et la valeur du repère milieu sont données pour les orientations suivantes (par rapport à 12H) : -300° ou 60°. Le repère est à sa valeur minimum. -120° ou 240°. Le repère est à sa valeur maximum. -30° ou 150°. Le repère est à sa valeur milieu, ce qui peut être appelé „repère au point milieu“.

[0072] Dans le cas où une mesure (en valeur absolue) indique une valeur importante de repère (supérieure aux autres valeurs mesurées) associée à une position où le repère devrait être minimal, on peut en déduire que le repère est négatif dans cette position et qu'il faut donc considérer une valeur négative.

[0073] Il est possible d'établir un modèle théorique permettant de définir la valeur du repère en fonction de la position du mouvement horloger relativement à la direction de gravitation. En première approximation, le repère suit une fonction du type : R(λ)=RO×sin(λ-ϕ)+M avec : R(λ) : repère (signé ou orienté) en fonction de l'orientation du mouvement horloger, le repère peut être exprimé temporellement en [ms] ou géométriquement par un angle en [°] R0 : amplitude de la fonction sinusoïdale, toujours positive, λ : orientation du mouvement horloger relativement à la direction de la gravitation terrestre (0-360°), ϕ : déphasage déterminé ou défini par l'architecture du mouvement horloger, en particulier déterminé ou défini par la direction de la ligne des centres, M : offset, positif, nul ou négatif (correspond au repère au point milieu, c'est-à-dire lorsque la projection orthogonale de la direction de la gravitation terrestre sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal P du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger est parallèle à la ligne des centres).

[0074] Le paramètre ϕ étant prédéfini sur la base de l'architecture du mouvement horloger, sur la base de données de repère mesurées pour différentes positions du mouvement horloger, il ne reste qu'à calculer les paramètres R0 et M pour définir la valeur du repère d'un mouvement horloger pour toutes ses positions relativement à la direction de la gravitation terrestre. Une solution peut être obtenue par la méthode des moindres carrés pour déterminer par calcul une fonction sinusoïdale correspondant au mieux aux données relatives au repère de l'oscillateur mesurées dans différentes positions du mouvement horloger.

[0075] Le paramètre M correspond au repère théorique, que présenterait l'oscillateur si le jeu dans les pivots était nul. Le terme de „point milieu“ ou de „repère au point milieu“ pour ce paramètre M peut être utilisé car il permet de décrire le comportement global ou moyen du repère et est égal à la moyenne des valeurs de repères obtenues dans quatre positions verticales espacées de 90°, par exemple dans les quatre positions verticales horlogères.

[0076] Comme vu précédemment, les données de repère obtenues par mesure sont toutes positives. Toutefois, selon le réglage du mouvement horloger, les données de repère signées peuvent être toutes positives ou toutes négatives ou, si le mouvement horloger est bien réglé au repère, certaines positives et certaines négatives.

[0077] Par exemple, dans une première phase, des données de repère sont mesurées (en valeur absolue) dans les quatre positions verticales de contrôle. Le tableau 1 ci-dessous présente les résultats obtenus. 3H 90 0.068 6H 180 0.361 9H 270 0.429 12H 0 0.022

Tableau 1

[0078] Dans une deuxième phase, le signe de chaque mesure est déterminé. En effet, sur la base de ces quatre mesures, 2<4>= 16 combinaisons de valeurs signées seraient possibles. Il est nécessaire de déterminer la combinaison de valeurs signées qui correspond effectivement au résultat de l'essai pratiqué sur le mouvement horloger. Du fait de la connaissance de l'architecture du mouvement horloger testé, il a pu être établi que la donnée de repère en position 3H est la valeur la plus proche du minimum et la donnée de repère en position 9H est la plus proche du maximum. De ce fait, les combinaisons à retenir doivent respecter la condition suivante : Repère(3H) < Repère(9H). Dans la plupart des cas, cette condition permet de réduire le nombre de solutions. Par ailleurs, le signe de chaque donnée peut être déterminé en ajustant la fonction R(λ) aux données en essayant différentes combinaisons de signe. La solution la plus probable est celle qui minimise par exemple la somme des carrés des écarts entre la fonction théorique R(λ) et les points définis par les différentes combinaisons de données évoquées plus haut. D'autres méthodes d'optimisation ou de régression peuvent être utilisées.

[0079] Dans une troisième phase, la solution finale est exprimée sous la forme suivante, les valeurs de repère étant celles mesurées, auxquelles on a ajouté le signe des valeurs calculées selon le modèle théorique établi en utilisant les données obtenues lors du test réalisé sur le mouvement horloger: 3H -0.068 -0.006 6H 0.361 -0.025 9H 0.429 0.017 12H 0.022 0.014

Tableau 2

[0080] Sur la base du modèle établi, il est aussi possible de déterminer par calcul la valeur du repère au point milieu (soit dans la position du mouvement horloger où la projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran - ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger - est parallèle à la ligne des centres). Cette valeur de repère au point milieu vaut +0.19 ms (ou 0.57° pour le repère exprimé de façon géométrique). Ainsi, de préférence, la fonction définissant la valeur angulaire orientée du repère selon la position du mouvement horloger (orientation λ) peut être déterminée comme une fonction sinusoïdale (de l'orientation λ du mouvement horloger) correspondant au mieux aux données relatives au repère de l'oscillateur. Grâce à une telle fonction sinusoïdale, il est possible d'interpoler la valeur du repère du mouvement horloger dans n'importe laquelle de ses positions (pourvu que la direction normale au cadran forme un angle d'au moins 2°, de préférence d'au moins 3°, avec la direction de gravitation terrestre). Il est ainsi possible de connaître une valeur de repère pour une position du mouvement horloger dans laquelle aucune mesure de repère n'a été réalisée.

[0081] L'exemple précédent illustre bien les limites de la définition traditionnelle du repère et de la mesure correspondante (repère temporel en valeur absolue) : les mesures en positions verticales donnent deux valeurs proches de zéro (0.02 et 0.07 ms), et deux valeurs proches du maximum de la tolérance (0.36 et 0.43 ms). Il était difficile pour l'horloger de régler le repère : fallait-il laisser le mouvement horloger en l'état sur la base d'une des mesures proches de zéro obtenue, ou le corriger sur la base de l'une des deux autres mesures obtenues ? De plus, dans le cas où l'horloger prenait le parti d'effectuer une correction, quelle valeur de repère fallait-il tenter d'atteindre ? En effet, si la moyenne des mesures de repère signé en quatre positions verticales est égale au repère au point milieu, il n'en est pas de même pour la moyenne des quatre mesures „standard“ du repère en valeur absolue. On voit que l'injonction habituelle de „régler le repère à zéro dans toutes les positions“ n'est tout simplement pas réalisable en pratique.

[0082] Comme indiqué ci-dessus, d'autres approches sont envisageables pour déterminer le signe du repère, au lieu ou en complément de l'ajustement des mesures par une fonction sinusoïdale. Quelques idées de principe sont présentées ci-dessous.

Distinction du signe par la signature acoustique

[0083] En règle générale, et en particulier sur les échappements à ancre suisse, les signatures acoustiques entre deux alternances successives sont difficilement distinguables. De ce fait, les équipements acoustiques ne tiennent pas compte de ce critère. Cependant, sur certains calibres et certains types d'échappement, cette différence est très nette et peut être exploitée pour déduire le signe du mouvement horloger. En poussant le concept, la distinction de chaque signature propre à chaque calibre pourrait se faire au moyen d'algorithmes de classification supervisés (K Nearest Neighbors, Support Vector Machine ou Neural Network).

Distinction du signe par mesure opto-acoustique

[0084] À défaut de mesurer le repère, la mesure optique (à doubles canaux) permet de connaître le sens de passage de l'élément inertiel à chaque alternance. En combinant cette technologie à une mesure acoustique, il devient possible de connaître le sens d'une alternance pour chaque mesure de temps et ainsi d'en déduire le signe du repère.

Distinction du signe par excitation du mouvement horloger

[0085] Il n'est généralement pas possible de distinguer le „tic“ du „tac“ lors d'une mesure acoustique. On peut contourner ce problème en réalisant une première mesure en état stationnaire (mouvement horloger fixe), puis une seconde avec une accélération angulaire dont le sens est connu. Si l'accélération est réalisée avec un centre de rotation coïncidant avec celui de l'élément inertiel (référentiel non galiléen), de l'élément inertiel est soumis à un couple qui génère un décalage angulaire au niveau du spiral. La valeur du repère sera alors faussée selon le déplacement angulaire appliqué au niveau du spiral. Le signe du repère peut être déduit en observant si le repère augmente ou diminue lors de la mesure sous accélération : par exemple, si le repère augmente lorsque le plateau est en rotation, on saura qu'on s'éloigne du zéro par rapport à la mesure en stationnaire. Il devient ainsi possible de connaître le signe du repère. Le signe d'un repère très proche de zéro pourrait cependant être difficilement identifiable. Une amélioration serait d'appliquer une accélération progressive, initialement très faible pour pouvoir détecter l'évolution de la mesure et éventuellement un changement de signe lors de l'augmentation du couple. Une méthode alternative consiste à exciter le mouvement horloger par une impulsion courte à un instant très précis, de sorte que cette perturbation soit synchrone avec une alternance du mouvement horloger, lorsque l'oscillateur se trouve proche de la fonction d'échappement (au milieu de l'alternance). Sachant que l'orientation de l'impulsion est connue mais que les alternances „Tic“ et „Tac“ sont à identifier, une perturbation arbitraire sur l'une d'entre elles générera soit une hausse, soit une baisse d'amplitude. L'algorithme sera ainsi en mesure d'associer les alternances au sens de rotation de l'élément inertiel. Le signe du repère peut de ce fait être identifié.

[0086] Comme vu précédemment, l'utilisation du repère signé, en particulier du repère géométrique signé, permet de déterminer le point milieu, soit l'écart effectif entre le point neutre de l'oscillateur et la ligne des centres. Pour rappel, la mesure traditionnelle donne une valeur absolue. Les résultats de la déposante montrent que cette valeur de repère exprimée temporellement dépend de l'amplitude, qu'elle est donc variable entre les positions horizontales et verticales, et qu'elle varie de typiquement 0.5 ms entre les valeurs extrêmes mesurées en positions verticales à cause du jeu de pivot.

[0087] Comme vu précédemment, le procédé comprend de préférence une phase de recherche d'un meilleur ajustement d'une fonction sinusoïdale aux points de mesure en essayant différentes combinaisons de signes des données de mesures obtenues. Une telle phase peut être appliquée dans un flux de production.

[0088] On peut ainsi exprimer le repère „global“ de chaque mouvement horloger au travers du repère au point milieu (tableau 3). Ceci démontre tout l'intérêt d'utiliser une valeur signée pour le repère. Le tableau 3 montre trois cas de figure : La valeur du repère est éloignée de zéro et positive. Les moyennes standards en valeur absolue offrent une bonne approximation du repère au point milieu, voire même la bonne valeur si l'on considère la moyenne des quatre positions verticales (mouvements horlogers 3, 5). Ceci n'est pas surprenant au vu des éléments développés ci-dessus. La valeur du repère est éloignée de zéro et négative (mouvements horlogers 2, 4). On retrouve les mêmes caractéristiques que ci-dessus, mais avec une inversion de signe : la valeur absolue sera systématiquement fausse. Ceci a des conséquences directes sur le réglage du repère : l'horloger sera par exemple obligé de faire au moins deux cycles de réglage et mesure de vérification. La valeur du repère est proche de zéro (mouvement horloger 1). Dans ce cas, la moyenne des valeurs diffère de la moyenne des valeurs absolues, induisant une erreur significative (un facteur 2 dans l'exemple) sur la valeur du repère, ce qui souligne une nouvelle fois l'intérêt de l'approche développée dans ce document.

[0089] 1 0.16 0.27 0.18 0.31 2 -0.51 0.52 0.54 0.51 3 0.63 0.66 0.73 0.63 4 -0.93 0.90 0.84 0.93 5 1.27 1.40 1.66 1.27

Tableau 3

[0090] Dans le mode de réalisation décrit en détail plus haut, le procédé de détermination est appliqué au mouvement horloger en positions verticales, c'est-à-dire avec l'axe de l'élément inertiel en position perpendiculaire à la direction de la gravitation terrestre. Les travaux de la déposante montrent qu'il faut éviter de mettre en œuvre le procédé de détermination avec le mouvement horloger en position horizontale. Toutefois, dès qu'un angle d'environ 2°, de préférence 3°, ou plus encore peut être mesuré entre l'axe de l'oscillateur et la direction de gravitation terrestre, le mouvement horloger est dans une position convenant à la mise en œuvre efficace du procédé de détermination. Cette condition peut être respectée dans une ou certaines ou toutes les positions dans lesquelles le mouvement horloger est positionné afin de déterminer une donnée de repère.

[0091] Dans le cas où le mouvement horloger n'est ni dans une position verticale, ni dans une position horizontale, l'angle d'orientation λ du mouvement horloger est défini comme déjà indiqué précédemment, c'est-à-dire comme l'angle orienté formé entre : – une direction orientée partant du centre du cadran ou du mouvement horloger et pointant vers un index de 12H, et – la projection orthogonale, sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement ou sur le bâti du mouvement horloger, d'un vecteur parallèle à la direction de gravitation terrestre et orienté vers le haut.

[0092] De préférence, au moins une des positions définies est telle que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres L (ligne reliant l'axe d'oscillation de l'oscillateur et l'axe de pivotement de l'ancre 31, perpendiculaire à ces deux axes) sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, et – la projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, est nul ou a une valeur absolue inférieure à 5° ou a une valeur absolue inférieure à 10°.

[0093] De préférence, au moins deux positions définies et distinctes sont des positions verticales du mouvement horloger et/ou présentent un angle d'environ 90° entre elles autour d'un axe perpendiculaire au bâti et/ou au cadran (axe X selon la norme NIHS 95-10) et/ou présentent un angle d'au moins 90° entre elles. Plus généralement, au moins deux positions définies et distinctes sont des positions du mouvement horloger telles que la différence d'angle d'orientation λ du mouvement horloger entre ces deux positions est de 90° ou d'environ 90° ou d'au moins 90°.

[0094] De manière très avantageuse, au moins une première position définie du mouvement horloger est telle que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres L sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, et – la projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, est nul ou a une valeur absolue inférieure à 5° ou a une valeur absolue inférieure à 10°, et au moins une deuxième position du mouvement horloger est telle que la différence d'angle d'orientation λ du mouvement horloger entre ces première et deuxième positions est de ±90° ou d'environ ±90°, et, optionnellement, une éventuelle troisième position du mouvement horloger est telle que la différence d'angle d'orientation λ du mouvement horloger entre ces première et troisième positions est de ±90° ou d'environ ±90°, les deuxième et troisième positions étant des positions distinctes, c'est-à-dire des positions telles que la différence d'angle d'orientation λ du mouvement horloger entre ces deuxième et troisième positions est de 180° ou d'environ 180°.

[0095] Avantageusement, les deuxième et troisième positions sont donc des positions définies et distinctes telles que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres L sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, et – une projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran de la pièce d'horlogerie ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, vaut 90° ou a une valeur absolue comprise entre 85° et 95° ou a une valeur absolue comprise entre 80° et 100°. Dans de telles deuxième et troisième positions, il est possible de mesurer des valeurs extrémales du repère ou des valeurs proches des valeurs extrémales du repère.

[0096] De manière générale, la détermination de la valeur de repère sera d'autant plus fiable et précise que le nombre de points de mesure est élevé. Pour un mouvement horloger d'architecture non connue, il est préconisé de positionner le mouvement horloger dans au minimum trois, de préférence quatre positions, notamment dans quatre positions verticales ou inclinées d'au moins 2° par rapport à l'horizontale. Quand l'architecture du mouvement horloger est connue, donc quand les positions des minima, zéros et maxima de la fonction sinusoïdale théorique R(λ) est connue, il est possible de positionner le mouvement horloger dans deux positions verticales (ou inclinées d'au moins 2° par rapport à l'horizontale) seulement et de déterminer la valeur par élimination, notamment en excluant certaines combinaisons de signe qui ne respectent pas la convention de signe et/ou une réalité physique (amplitude résultante R0 trop élevée). De façon avantageuse, les positions de mesure peuvent être espacées de 90°, ou de plus de 90°, ou correspondre à des positions pour lesquelles la fonction R(λ) présente un maximum ou un minimum.

[0097] Quel que soit le mode de réalisation ou la variante d'exécution du procédé, les déterminations des données relatives au repère de l'oscillateur 2 (valeurs absolues de repères temporels) et/ou d'amplitudes d'oscillation de l'oscillateur 2 sont par exemple réalisées par traitement de signaux acoustiques préalablement mesurés ou acquis ou par traitement de signaux acoustiques et optiques préalablement mesurés ou acquis.

Procédés de réglage du repère

[0098] La mise au repère ou le réglage de repère est réalisée de façon systématique sur chaque mouvement horloger ou montre, soit manuellement (par exemple par un horloger lors d'un service après-vente ou dans un flux de fabrication manuelle), soit de façon automatique (par exemple sur un automate de production). Jusqu'à maintenant, l'absence de signe sur le repère a été non seulement problématique pour le réglage du repère, mais a limité également la maîtrise industrielle de cette grandeur, notamment en rendant difficile les analyses statistiques.

[0099] L'approche habituelle pour régler le repère a consisté à réaliser une série itérative de mesures acoustiques. Entre chaque mesure, le porte piton est déplacé d'un certain angle dépendant de la valeur du repère mesurée à la précédente itération, en prenant un pari sur le sens de déplacement lors du premier cycle. En réalisant une mesure du repère avant et après correction et en connaissant le sens dans lequel le porte piton a été déplacé, il est possible de déduire, dans la plupart des cas, le sens dans lequel corriger le repère. Une autre possibilité est de déplacer fortement le porte piton dans un sens de sorte qu'il n'y ait aucun doute sur le signe du repère, et ajuster le repère en conséquence. Cette façon de faire est cependant laborieuse car elle repose sur plusieurs mesures et modifications de la position du porte-piton pour arriver à la valeur souhaitée de façon itérative.

[0100] Grâce aux solutions décrites plus haut, la question du sens de déplacement du ressort-spiral peut être tranchée avant même la première itération de retouche, limitant ainsi les manipulations au porte piton. Les pièces présentant d'emblée un repère dans les tolérances n'ont pas non plus à être déréglées pour identifier le signe du repère. Pour ce faire, par exemple une série de mesures en positions verticales permet d'identifier le signe du repère comme expliqué précédemment. Exprimé en repère géométrique signé, cette mesure permet également de quantifier le repère au travers du point milieu qui reflète le comportement global du mouvement horloger.

[0101] Un mode d'exécution d'un procédé de réglage du système réglant 100 ou de l'oscillateur 2 est décrit ci-après. Le procédé de réglage comprend : – une phase de mise en œuvre du procédé de détermination de repère objet de l'invention, en particulier une phase de mise en œuvre d'un mode d'exécution du procédé de détermination décrit précédemment, et – une phase de réglage de la valeur du repère de l'oscillateur 2.

[0102] La phase de réglage de la valeur du repère comprend avantageusement un déplacement d'un support de fixation du ressort spiral relativement à l'échappement et/ou au bâti 99.

[0103] Il apparaît donc efficace : – de mesurer le repère dans plusieurs positions verticales, par exemple quatre positions orthogonales entre elles, et – de déterminer par calcul le repère au point milieu par ajustement d'une fonction, par exemple d'une fonction sinusoïdale, ou encore de toute fonction adaptée comme une fonction polynomiale ou de Bézier ou spline, aux points de mesure.

[0104] Ce procédé de réglage permet de régler le repère en une seule opération, sans mettre en œuvre des essais itératifs, et en ciblant directement la bonne valeur. La correction est d'autant plus efficace en utilisant une détermination du repère géométrique signé, qui donne directement la bonne valeur angulaire et le bon sens pour la correction. Cette procédure de mesure du repère et de mise au repère en utilisant le repère signé permet de centrer les distributions à une bonne valeur, ainsi que de maîtriser et réduire les dispersions.

[0105] Le procédé de réglage décrit plus haut est robuste dans la mesure où il permet un réglage fiable et précis de n'importe quel mouvement horloger. Toutefois, ce procédé de réglage peut être amélioré (notamment en termes de temps et de moyens de mise en œuvre) avec la connaissance de l'architecture et/ou le type d'échappement du mouvement horloger à régler.

[0106] Les travaux de la déposante permettent de prédire les évolutions de la valeur du repère d'un mouvement horloger connu en fonction du posage sur lequel repose ce mouvement horloger. Connaissant l'orientation du système réglant dans le mouvement horloger, il est possible de déterminer un posage favorable pour réaliser le réglage du repère. En particulier, le posage retenu positionne le mouvement horloger selon une orientation λ connue. Il en résulte qu'il est possible de déterminer la valeur de repère optimale à régler dans une telle position, cette valeur peut être une valeur nulle, une valeur maximale, une valeur minimale ou encore toute autre valeur intermédiaire.

[0107] Pour réaliser un tel réglage, on positionne de préférence le mouvement horloger de sorte que la normale au cadran présente, avec la direction de gravitation terrestre, un angle θ d'au moins 2°, de préférence au moins 3°. Tout angle θ supérieur à 10°, en particulier supérieur à 30° ou supérieur à 45°, paraît particulièrement intéressant aussi d'un point de vue ergonomique pour un horloger.

[0108] Ainsi, selon un autre mode d'exécution d'un procédé de réglage du système réglant 100 ou de l'oscillateur 2, on met en œuvre : – une phase de positionnement du mouvement horloger dans une position prédéfinie, et – une phase de réglage de la valeur du repère à une valeur définie, notamment à une valeur nulle ou proche de zéro, dans cette position prédéfinie.

[0109] En particulier, selon le posage retenu, contrairement à ce qui est connu de l'art antérieur, il est aussi possible de procéder à un réglage de repère en essayant d'atteindre une valeur de réglage non nulle. En profitant de l'influence de l'orientation du mouvement horloger sur la mesure du repère, il est aussi possible de spécifier l'orientation de ce dernier lors du réglage, pour qu'une cible à zéro dans cette orientation permette d'atteindre une valeur donnée du repère au point milieu.

[0110] Cet ajustement peut être mis en œuvre pour tout type d'échappement, y compris l'échappement à ancre suisse. Il est cependant particulièrement pertinent pour les échappements à fonctionnement asymétrique pour lesquels le repère a une influence sur la marche, comme l'échappement Robin.

[0111] Ainsi, selon un autre mode d'exécution d'un procédé de réglage du système réglant 100 ou de l'oscillateur 2, on met en œuvre : – une phase de positionnement du mouvement horloger dans une position prédéfinie, et – une phase de réglage de la valeur du repère à une valeur non nulle dans cette position prédéfinie.

[0112] La phase de réglage de la valeur du repère comprend avantageusement un déplacement d'un support de fixation du ressort spiral relativement au bâti 99.

[0113] Avantageusement, les différents modes d'exécution du procédé de réglage peuvent être combinés.

[0114] Grâce au procédé de réglage selon l'invention, on peut positionner le mouvement horloger de sorte que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres L sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, et – la projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, est nul ou sensiblement nul, et en conséquence, on peut mettre en œuvre une phase de réglage de la valeur du repère où l'on tente de s'approcher le plus possible d'une valeur de réglage de repère nulle.

[0115] On peut alternativement positionner le mouvement horloger dans une autre position prédéfinie, notamment positionner le mouvement horloger de sorte que l'angle entre : – la projection orthogonale de la ligne des centres L sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, et – la projection orthogonale de la direction de gravitation terrestre sur le cadran ou sur le plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur ou sur le plan principal du mouvement horloger ou sur le bâti du mouvement horloger, est un angle droit ou sensiblement un angle droit, et en conséquence, on peut mettre en œuvre une phase de réglage de la valeur du repère où l'on tente de s'approcher le plus possible d'une valeur de réglage de repère non nulle.

[0116] Par mise en œuvre du procédé de réglage décrit précédemment, il est possible d'obtenir un mouvement horloger 200 correctement réglé ou la pièce d'horlogerie 300, notamment une montre-bracelet, correctement réglée.

[0117] On peut substituer la notion de „bâti“ utilisée dans ce document par la notion de „module“, par exemple si le système oscillateur-échappement est monté et/ou réglé sur un module horloger destiné à être assemblé ultérieurement sur un bâti.

[0118] Dans tout ce document, pour ne pas alourdir les formulations, le terme „repère“ peut être utilisé pour signifier „valeur de repère“.

[0119] Dans tout ce document, par „plan du mouvement horloger“ ou „plan principal du mouvement horloger“, nous entendons un plan perpendiculaire aux axes des mobiles du rouage de finissage. Ce plan est par exemple perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'oscillateur. Ce plan est de préférence le plan selon lequel s'étend le mouvement horloger. Par exemple, ce plan est : – tangent à la plus grande surface du bâti orientée perpendiculairement aux axes des mobiles du rouage de finissage, ou – passe par le lieu du bâti au niveau duquel on positionne le cadran.

[0120] Par „déterminer une valeur“, on entend un ensemble d'au moins une étape permettant d'établir une valeur ou de quantifier une chose ou un phénomène. Ces étapes incluent : – au moins une mesure, et/ou – au moins un calcul, et/ou – au moins un traitement mathématique ou logique ou informatique.

[0121] Par „déterminer une fonction“, on entend un ensemble d'au moins une étape permettant d'établir ou de définir la fonction, notamment la fonction mathématique, notamment et plus précisément les coefficients et/ou constantes de ladite fonction. Ces étapes incluent : – au moins une mesure, et/ou – au moins un calcul, et/ou – au moins un traitement mathématique ou logique ou informatique.

Procédé de réglage pour faciliter le redémarrage

[0122] Dans tout ce document, on utilise de manière équivalente les termes „redémarrage du balancier“, „redémarrage de l'oscillateur“, „redémarrage de l'échappement“ et „redémarrage du mouvement horloger“.

[0123] Les travaux de la déposante ont montré que le redémarrage de l'échappement peut être facilité par un réglage particulier du mouvement horloger, en particulier un réglage particulier du système réglant.

[0124] Dans l'hypothèse d'un mouvement horloger à échappement à ancre suisse comprenant une roue d'échappement et une ancre incluant une palette d'entrée et une palette de sortie, il apparaît en effet qu'il peut exister une différence de couple de redémarrage du mouvement selon que l'échappement est arrêté pendant une fonction d'entrée ou pendant une fonction de sortie (c'est-à-dire, par exemple, avec une dent de la roue d'échappement en appui sur le plan d'impulsion de la palette d'entrée ou de sortie, ou encore avec le bec de la palette d'entrée ou de sortie en appui sur le plan d'impulsion d'une dent de la roue d'échappement) .

[0125] Ce couple de redémarrage est le couple auquel est soumise la roue d'échappement (par le barillet via le rouage) juste avant que le mouvement horloger ne redémarre. Ce couple peut être mesuré ou déterminé à un autre endroit, par exemple autour de l'axe de pivotement de l'ancre ou autour de l'axe de rotation d'un mobile du rouage, en particulier autour de l'axe de rotation de la roue des secondes. On favorise le redémarrage en limitant ou en diminuant ces couples.

[0126] Il est également apparu qu'il est possible de modifier ces couples de redémarrage, en particulier de modifier la différence de couple de redémarrage précédemment évoquée, en modifiant : – le repère (dont la définition, la nature, la détermination et le réglage ont été évoqués précédemment), et/ou – les pénétrations des palettes dans la denture de la roue d'échappement.

[0127] En particulier, les travaux de la déposante portant sur la recherche de solutions au problème de redémarrage des mouvements horlogers indiquent que des réglages inhabituels, dissymétriques, voire contrintuitifs, du repère et/ou des pénétrations des palettes dans la denture de la roue d'échappement permettent d'améliorer la situation.

[0128] La problématique du redémarrage peut sensiblement varier d'un type d'échappement à l'autre. Les études ont été plus particulièrement orientées sur les échappements à double impulsion, avec une impulsion transmise à chaque alternance, comme par exemple les échappements à ancre suisse. Toutefois, les résultats et solutions issues de ces études sont généralisables à tout type d'échappement où un bloqueur (en particulier une ancre) coopère avec une roue d'échappement.

[0129] Le fait d'avoir une impulsion à chaque alternance de l'oscillateur signifie que l'élément saillant, comme la cheville de plateau, solidaire de l'oscillateur passe dans une fourchette de l'ancre dans deux directions opposées. Dans l'idéal, du point de vue du redémarrage, les fonctions de transmission d'énergie au niveau de la palette d'entrée et au niveau de la palette de sortie doivent être les mêmes, sinon le redémarrage sera plus facile dans un sens que dans l'autre. La transmission d'énergie dépend du bras de levier et du frottement, qui peuvent être différents entre les deux fonctions du fait que la configuration géométrique et l'orientation de la force dent-palette n'est pas identique. Cela a pour conséquence que l'on devrait, pour le redémarrage, avoir des couples (appliqués sur l'ancre et résultant du bras de levier et du frottement) équivalents en entrée et en sortie, pour éviter d'avoir un côté moins favorable que l'autre.

[0130] Dans la majeure partie des cas cependant, il n'est pas souhaitable ou pas possible d'avoir un équilibre au redémarrage. L'optimisation d'un échappement est un problème multifonctionnel et multifactoriel, avec un arbitrage à réaliser entre plusieurs caractéristiques et facteurs de performance comme le rendement, les sécurités, ou encore l'isochronisme. En d'autres termes, il n'est pas souhaitable de dimensionner un échappement en imposant un même couple de redémarrage sur la palette d'entrée et sur la palette de sortie, car cela aurait pour conséquence de péjorer les performances principales de l'échappement. De plus, les jeux des différents mobiles et le positionnement des axes dans les pivots ont une influence forte et varient d'un mouvement horloger à l'autre (pour une même référence de mouvement horloger). Lors de recherches de solutions, il est donc apparu pertinent de régler le mouvement horloger pour équilibrer le redémarrage a posteriori, c'est-à-dire une fois le mouvement produit.

[0131] Pour un échappement à ancre suisse, on constate que les valeurs nominales des pénétrations des palettes dans la denture de la roue d'échappement ne sont pas identiques à l'entrée et à la sortie, et que cette différence induit une différence de couple de redémarrage d'environ 20% (typiquement, il y a besoin de 20% de couple en moins en sortie qu'en entrée pour redémarrer le mouvement horloger). Pour un tel échappement, il existe donc un avantage à tirer parti des développements et de cibler un réglage différent pour optimiser le redémarrage, avec une incidence minime sur la marche et l'amplitude. Il apparaît que ce réglage différent peut porter sur : – le repère, et/ou – les pénétrations d'entrée et de sortie des palettes dans la denture de la roue d'échappement (interférence d'entrée entre le cercle centré sur l'axe de rotation de la roue d'échappement et passant par les sommets des dents de la roue d'échappement et le cercle centré sur l'axe de pivotement de l'ancre et passant par le sommet de la palette d'entrée ; respectivement interférence de sortie entre le cercle centré sur l'axe de rotation de la roue d'échappement et passant par les sommets des dents de la roue d'échappement et le cercle centré sur l'axe de pivotement de l'ancre et passant par le sommet de la palette de sortie).En particulier, il est possible de modifier la seule valeur de réglage du repère pour équilibrer le redémarrage.

[0132] Le procédé de réglage objet de l'invention est appliqué au système réglant 100 ou au mouvement horloger 200 ou à la pièce d'horlogerie 300 afin d'équilibrer et/ou favoriser son redémarrage. Il comprend principalement : – une étape de réglage du repère, notamment à une valeur non nulle, et/ou – une étape de réglage de la pénétration d'entrée de l'ancre 31 dans la roue d'échappement 32, et/ou – une étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre 31 dans la roue d'échappement 32.

[0133] Le procédé de réglage est par exemple mis en œuvre en fin de fabrication d'un mouvement horloger ou en fin de fabrication d'une montre munie d'un mouvement horloger ou lors d'une opération de réglage ou de certification chronométrique ou lors d'une opération de service après-vente.

[0134] Plus précisément, un mode d'exécution d'un procédé de réglage selon l'invention est décrit ci-après en détail.

[0135] Préalablement à l'étape de réglage, le procédé de réglage comprend une étape de définition du réglage à effectuer. Autrement dit, dans cette étape, on définit la nature et l'intensité du réglage qui doit être effectué.

[0136] L'étape de définition du réglage peut comprendre : – une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation du couple de redémarrage en entrée et de mesure du couple de redémarrage en sortie, ou une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation de la différence de couple de redémarrage entre entrée et sortie ; et – une sous-étape d'utilisation des mesures ou déterminations ou estimations de couples ou des mesures ou déterminations ou estimations des différences de couples de redémarrage pour déterminer la nature et l'intensité du réglage à appliquer au système réglant 100.

[0137] Dans la sous-étape de mesure du couple de redémarrage en entrée et de mesure du couple de redémarrage en sortie, on peut par exemple procéder comme suit. o Un opérateur place le mouvement horloger dans une configuration définie par les états qui suivent : – le mouvement horloger est à l'arrêt, – le barillet est dévidé, – l'ancre est positionnée en position médiane, par exemple centrée entre ses deux positions extrêmes, – une dent de la roue d'échappement est en appui sur le plan d'impulsion de la palette d'entrée. o L'opérateur agit pour remonter progressivement le barillet jusqu'à ce que le mouvement horloger redémarre. o L'opérateur relève le nombre de tours de couronne de remontoir ou de rochet qui ont été nécessaires au redémarrage du mouvement horloger. o L'opérateur place ensuite le mouvement horloger dans une configuration définie par les états qui suivent : – le mouvement horloger est à l'arrêt, – le barillet est dévidé, – l'ancre est positionnée en position médiane, – une dent de la roue d'échappement est en appui sur le plan d'impulsion de la palette de sortie. o L'opérateur agit pour remonter progressivement le barillet jusqu'à ce que le mouvement horloger redémarre. o L'opérateur relève le nombre de tours de couronne de remontoir ou de rochet qui ont été nécessaires au redémarrage du mouvement horloger.

[0138] On a ainsi connaissance des nombres de tours de remontoir ou de rochet nécessaires au redémarrage du mouvement horloger alors que la roue d'échappement est en contact avec la palette d'entrée et alors que la roue d'échappement est en contact avec la palette de sortie. Ces nombres de tours de remontoir sont représentatifs des couples de redémarrage. En effet, dans les configurations décrites, le couple fourni par le barillet est une fonction croissante (monotone) du nombre de tours de remontoir. Il s'ensuit qu'en connaissant les nombres de tours de remontoir nécessaires au redémarrage, on connaît les couples de redémarrage. Les valeurs de ces couples peuvent être déterminées ou évaluées. On peut ainsi connaître la différence de couple de redémarrage entre l'entrée et la sortie.

[0139] Dans la sous-étape d'utilisation des mesures de couples pour calculer une valeur de réglage à appliquer au système réglant 100, on utilise les valeurs de couples définies précédemment ou leur différence pour déterminer la nature (réglage de repère et/ou réglage de pénétration) et l'intensité du réglage à appliquer au système réglant 100.

[0140] En ce qui concerne la nature du réglage, l'opérateur peut effectuer un réglage de repère et/ou un réglage de pénétration. Le choix de l'une et/ou l'autre des natures peut être guidé par : – l'importance de la correction de couple de redémarrage à effectuer, et/ou – d'autres contraintes comme par exemple des valeurs limites de repère et/ou de pénétration à ne pas dépasser, et/ou – une nature de réglage à privilégier par rapport à une autre en fonction par exemple de la nature ou de la structure de l'échappement.

[0141] Pour déterminer le réglage à effectuer, on utilise par exemple la formule suivante : Mred=M0+ap×p+ar×r avec – Mred : la différence de couple de redémarrage entre le couple de redémarrage en entrée et le couple de redémarrage en sortie, – p : la différence de pénétration entre la pénétration d'entrée et la pénétration de sortie, – r : le repère (signé), – M0, ap et ar : des constantes.

[0142] En effet, une analyse de mesures réalisées sur cinq mouvements (munis d'un échappement à ancre suisse, à ligne brisée et palettes fines) permet d'établir un lien de la forme précédemment mentionnée entre couple de redémarrage, pénétrations et repère.

[0143] Les mesures de redémarrage ont été effectuées en entrée et en sortie pour différentes valeurs de repère. Les couples de redémarrage en entrée et en sortie sont donnés sur la figure 4 en fonction du repère. Les mesures pour l'entrée sont reliées par des traitillés, les mesures pour la sortie par des traits pleins. Les pénétrations d'entrée et sortie sont, respectivement, de 66 µm et 75 µm (mvt 1), 68 µm et 68 µm (mvt 2), 73 µm et 74 µm (mvt 3), 72 µm et 68 µm (mvt 4), et 70 µm et 74 µm. On constate que les performances de redémarrage sont en première approximation linéaires dans la plage de repère considérée (typiquement entre -3° et +3°, voire entre -8° et +8°), et sont opposées entre l'entrée et la sortie, avec une pente qui peut varier entre les deux fonctions selon la conception de l'échappement. Le point de croisement des droites (représentant les couples de redémarrage d'entrée et les couples de redémarrage de sortie) correspond à une performance équilibrée entre l'entrée et la sortie. L'équilibre est atteint, sur cet échantillon de cinq mouvements, pour une valeur de repère au point-milieu entre -1.1° et +1.2° selon les pièces. Les valeurs de couple à l'équilibre sont situées entre 24 et 28 µNm (couple mesuré au niveau du mobile de seconde).

[0144] D'un point de vue de la sensibilité de réglage, sur ce type de mouvement et d'échappement, on constate une variation de couple en fonction du remontage manuel et des possibilités de réglage, selon les caractéristiques qui suivent : – Tour de tige : 3 à 4 [tours de tige/pNm] (correspondant à environ un tour de barillet pour ce calibre) ; – Pénétrations : 1 à 2 [µm/µNm] ou 0.5 à 1 [µNm/µm] ; – Repère : 0.5 à 2 [°/µNm] ou 0.5 à 2 [µNm/°].

[0145] De façon intéressante, la position de ce point de croisement dépend aussi des valeurs des pénétrations : la figure 5 montre ainsi la différence de couple de redémarrage en fonction de la différence de pénétration. On voit que le point d'équilibre (différence de couple de 0 µNm) dépend bien de la différence de pénétrations entre l'entrée et la sortie. Dans notre cas, si on prend comme référence un réglage symétrique des pénétrations, le repère optimal (vis-à-vis des couples de redémarrage) est à +1°. Si on accepte d'avoir une pénétration de +4 µm sur la sortie par rapport à l'entrée (comme cela peut être le cas sur certains calibres), le point d'équilibre des couples de redémarrage est obtenu avec un repère à 0°. Il est donc intéressant de combiner les deux effets, afin de symétriser le redémarrage et d'équilibrer les couples de redémarrage.

[0146] Cette combinaison des deux effets a été analysée en estimant les performances de redémarrage. A partir de mesures réalisées sur une population de mouvements, en faisant varier le repère et les pénétrations, il a été extrait la formule détaillée plus haut : Mred=M0+ap×p+ar×r

[0147] Comme exemple de principe, dans le cas des figures 4 et 5, la différence de couple de redémarrage Mred suit la formule : Mred=2.5+0.6×p-2.2×r

[0148] Il est également possible de déterminer les distributions des valeurs de repère et de pénétrations sur un échantillon de mouvements, par exemple sur un lot de production. Cela permet d'estimer la distribution des couples de redémarrage, puis, en connaissant le comportement du rouage, de convertir le couple en tours de tige. On obtient alors une projection des performances de redémarrage d'une population de mouvements horlogers.

[0149] Vu les analyses effectuées, il peut être primordial lorsqu'on effectue un réglage de repère de déterminer celui-ci avec une valeur signée. Les procédés de détermination du repère signé décrits en détail plus haut dans ce document sont alors d'une grande importance.

[0150] Dans le cas où l'étape de réglage comprend un réglage du repère, en pratique, l'opérateur déplace l'extrémité distale du spiral de l'oscillateur relativement au bâti 99 en le tournant relativement audit bâti autour de l'axe de l'oscillateur d'une valeur angulaire correspondant à la correction ou à la modification de repère qui doit être effectuée. De préférence, la valeur non nulle de réglage du repère au point-milieu est comprise entre -3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°, ou la modification du repère est comprise entre -3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°.

[0151] Dans le cas où l'étape de réglage comprend un réglage de la pénétration d'entrée de l'ancre 31 dans la roue d'échappement 32, l'opérateur déplace la palette d'entrée relativement au reste de l'ancre, cette palette d'entrée étant par exemple montée pincée dans le reste de l'ancre et fixée au reste de l'ancre à l'aide d'une résine thermofusible. Ainsi, un chauffage de l'ancre permet la désolidarisation de la palette d'entrée et donc son déplacement relativement au reste de l'ancre. De préférence, ce déplacement est contrôlé à l'aide d'un micromètre ou à l'aide d'un système de mesure par prise d'image calibrée. La palette d'entrée peut être déplacée dans un sens la sortant du reste de l'ancre ou dans un sens la rentrant dans le reste de l'ancre. Une fois la palette d'entrée déplacée à sa position cible, l'ancre se refroidit et la résine thermofusible durcit de nouveau et fixe la palette d'entrée dans sa nouvelle position relativement au reste de l'ancre. Le déplacement de la palette d'entrée est de préférence inférieur à 20 µm.

[0152] Dans le cas où l'étape de réglage comprend un réglage de la pénétration de sortie de l'ancre 31 dans la roue d'échappement 32, l'opérateur déplace la palette de sortie relativement au reste de l'ancre, cette palette de sortie étant par exemple montée pincée dans le reste de l'ancre et fixée au reste de l'ancre à l'aide d'une résine thermofusible. Ainsi, un chauffage de l'ancre permet la désolidarisation de la palette de sortie et donc son déplacement relativement au reste de l'ancre. De préférence, ce déplacement est contrôlé à l'aide d'un micromètre ou à l'aide d'un système de mesure par prise d'image calibrée. La palette de sortie peut être déplacée dans un sens la sortant du reste de l'ancre ou dans un sens la rentrant dans le reste de l'ancre. Une fois la palette de sortie déplacée à sa position cible, l'ancre se refroidit et la résine thermofusible durcit de nouveau et fixe la palette de sortie dans sa nouvelle position relativement au reste de l'ancre. Le déplacement de la palette de sortie est de préférence inférieur à 20 µm.

[0153] Ainsi, pour l'une et/ou l'autre des palettes, l'étape de réglage de la pénétration de l'ancre dans la roue d'échappement peut comprendre : - une sous-étape de mesure de la pénétration d'entrée et/ou de la sortie, puis – une sous-étape de déplacement de la palette correspondante relativement au reste de l'ancre (pouvant inclure une désolidarisation de la palette du reste de l'ancre), notamment une sous-étape de déplacement contrôlé de la palette correspondante relativement au reste de l'ancre, puis – une sous-étape de solidarisation de la palette correspondante au reste de l'ancre.

[0154] Comme vu précédemment, selon la modification à apporter afin de favoriser et/ou équilibrer le redémarrage, on agit sur toute combinaison d'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : – le repère, – la position de la palette d'entrée, – la position de la palette de sortie.

[0155] Comme vu précédemment, lorsqu'on souhaite modifier le repère, dans l'étape de réglage du repère, il peut être intéressant de positionner le système réglant 100 selon une orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre, notamment une orientation donnée dans laquelle : – la projection orthogonale de la direction du champ de gravitation terrestre sur un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement de l'élément inertiel est parallèle ou sensiblement parallèle à la ligne des centres (L) (c'est-à-dire, notamment, que les deux directions forment un angle inférieur à 10° ou inférieur à 5°), et – l'axe de pivotement de l'élément inertiel forme un angle d'au moins 2° ou d'au moins 3° avec la direction du champ de gravitation.

[0156] Alors que le système réglant 100 est positionné selon l'orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre, on peut par exemple régler le repère à une valeur nulle. Ceci est pratique car on peut s'affranchir de connaître le signe du repère. Toutefois, du fait des jeux de fonctionnement dans le système réglant, le repère a une valeur différente et déterminée lorsque le système réglant est, après réglage, positionné selon une autre orientation. Cette manière de procéder au réglage du repère est possible tant que le réglage du repère recherché reste compris environ entre ±1°. Typiquement, on vise une valeur de repère nulle dans une orientation de mouvement telle que le repère moyen ou le repère au point milieu (ligne des centres alignée avec la direction du champ de gravitation) prend la valeur non nulle ciblée.

[0157] La modification de repère peut aussi être faite sans connaître précisément la valeur du repère avant correction. En effet, la formule mentionnée plus haut indique la modification de différence de couple qu'on obtient pour une quantité donnée de modification du repère (indépendamment du réglage d'origine du repère).

[0158] D'un point de vue de la production industrielle de mouvements horlogers, on peut déterminer une cible nominale de couple de redémarrage, pour un lot ou une série ou une production sur la base de quelques mouvements horlogers avant-coureurs.

[0159] En alternative, on peut aussi réaliser une optimisation pièce-à-pièce, qui nécessite cependant d'arrêter le mouvement, de mesurer le couple de redémarrage nécessaire sur l'entrée et la sortie, respectivement, puis de modifier les pénétrations et/ou le repère pour équilibrer les couples de redémarrage.

[0160] En résumé, le procédé pour obtenir un redémarrage équilibré est le suivant, dans le cas où l'on mesure ou l'on constate un couple de redémarrage déséquilibré : – On diminue ou on augmente la pénétration d'entrée pour modifier le couple de redémarrage (selon le signe de la dépendance entre variation de la pénétration d'entrée et variation du couple entre entrée et sortie) ; et/ou – On augmente ou on diminue la pénétration de sortie pour modifier le couple de redémarrage (selon le signe de la dépendance entre variation de la pénétration de sortie et variation du couple entre entrée et sortie) ; et/ou – On diminue la pénétration d'entrée et on augmente la pénétration de sortie ou inversement, (selon le signe de la dépendance entre variation des pénétrations et variation du couple de redémarrage), en particulier si l'on souhaite conserver les mêmes engagements virtuels ; et/ou – On modifie le repère vers l'entrée ou la sortie selon le signe de la dépendance entre variation du repère et variation du différentiel de couple entre entrée et sortie. Par convention (et indépendamment des conventions mentionnées plus haut dans ce document), on a orienté le repère de sorte que si le repère augmente, le couple de redémarrage sur la palette de sortie augmente également.

[0161] Le fait d'agir à la fois sur le repère et les pénétrations ouvre la possibilité d'optimiser de concert le redémarrage et les sécurités de fonctionnement.

[0162] Avec les solutions décrites, il est envisageable, pour chaque pièce d'horlogerie prise individuellement, de régler indépendamment le repère en fonction des valeurs de pénétration, mesurées au préalable.

[0163] Le concept peut en particulier être appliqué à tout type d'échappement à double impulsion. Il est d'autant plus important pour des structures sur lesquelles le réglage des pénétrations n'est plus possible, comme dans le cas d'une ancre monobloc par exemple, ce qui enlève un moyen d'action pour équilibrer le redémarrage entre l'entrée et la sortie. Le réglage du repère à une valeur non-nulle est alors une excellente alternative, voire la seule et/ou la plus simple à mettre en œuvre. Le concept peut être appliqué à tout type d'échappement avec des impulsions directes ou indirectes, ainsi qu'à tout type d'échappement avec des impulsions tangentielles.

[0164] Le concept peut en particulier être appliqué à tout type d'oscillateur, notamment d'oscillateur formé par un système oscillant à oscillations périodiques. Cet oscillateur peut être formé d'un élément inertiel et d'un ressort de rappel, comme dans le cas d'un oscillateur formé d'un balancier et d'un ressort-spiral, ou comme dans le cas d'un oscillateur à lames flexibles formé d'un élément inertiel et d'au moins deux lames flexibles distinctes qui rappellent l'élément inertiel vers une position de repos et permettent le pivotement de l'élément inertiel autour d'un axe de pivotement.

[0165] Il est important de noter que les réglages évoqués dans les solutions décrites précédemment n'ont pas d'incidence sur la marche ou pratiquement pas d'incidence sur la marche.

[0166] L'invention porte encore sur le système réglant 100 ou sur le mouvement horloger 200 ou sur la pièce d'horlogerie 300 obtenus par la mise en œuvre du procédé de réglage objet de l'invention.

Claims (11)

1. Procédé de réglage d'un système réglant (100) comprenant : – un oscillateur (2) comprenant un élément inertiel (21) pivoté autour d'un axe de pivotement et un ressort de rappel (22), notamment un oscillateur balancier (21) - spiral (22), et – un échappement (3), notamment un échappement à double impulsion, en particulier un échappement à ancre suisse (3),

le procédé de réglage comprenant, dans le but de favoriser et/ou équilibrer le redémarrage du système réglant : – une étape de réglage du repère, notamment à une valeur non nulle, et/ou – une étape de réglage de la pénétration d'entrée d'une ancre (31) dans une roue d'échappement (32), et/ou – une étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre dans la roue d'échappement.

2. Procédé de réglage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de réglage du repère comprend une sous-étape de positionnement du système réglant (100) selon une orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre, notamment une orientation donnée telle que le repère réglé dans cette orientation coïncide avec le repère au point milieu et/ou telle que la normale à un cadran présente, avec la direction de gravitation terrestre, un angle d'au moins 2°, de préférence au moins 3°, et/ou telle que le repère au point milieu prend une valeur non nulle ciblée.

3. Procédé de réglage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de réglage du repère comprend une sous-étape de réglage du repère à une valeur, notamment à la valeur nulle, alors que le système réglant (100) est positionné selon l'orientation donnée relativement au champ de gravitation terrestre.

4. Procédé de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur non nulle de réglage du repère est comprise entre -3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°, ou la modification du repère est comprise entre – 3° et +3°, plus spécifiquement entre -3° et -0.1° et entre +0.1° et +3°, le repère étant défini comme une grandeur géométrique signée et/ou comme correspondant à un décalage angulaire, mesuré en angle de rotation de l'élément inertiel, entre: – la ligne des centres de l'échappement, et – une ligne passant par le centre d'un élément saillant et l'axe de l'élément inertiel, dans la position de l'élément inertiel pour laquelle le ressort de rappel applique un couple nul.

5. Procédé de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de réglage de la pénétration d'entrée de l'ancre dans la roue d'échappement comprend : – une sous-étape de mesure de la pénétration d'entrée, puis – une sous-étape de déplacement contrôlé d'une palette d'entrée relativement au reste de l'ancre, par exemple un déplacement contrôlé de moins de 20 µm de la palette d'entrée relativement au reste de l'ancre, puis – une sous-étape de solidarisation de la palette d'entrée au reste de l'ancre.

6. Procédé de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de réglage de la pénétration de sortie de l'ancre dans la roue d'échappement comprend : – une sous-étape de mesure de la pénétration de sortie, puis – une sous-étape de déplacement contrôlé d'une palette de sortie relativement au reste de l'ancre, par exemple un déplacement contrôlé de moins de 20 µm de la palette de sortie relativement au reste de l'ancre, puis – une sous-étape de solidarisation de la palette de sortie au reste de l'ancre.

7. Procédé de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé de réglage comprend, préalablement à l'étape de réglage, une étape de définition du réglage à effectuer, cette étape de définition du réglage comprenant : – une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation du couple de redémarrage en entrée et de mesure ou de détermination ou d'estimation du couple de redémarrage en sortie ou une sous-étape de mesure ou de détermination ou d'estimation de la différence de couple de redémarrage entre entrée et sortie, et – une sous-étape d'utilisation des mesures ou des déterminations ou des estimations de couples pour déterminer, notamment par calcul, la nature et l'intensité du réglage à appliquer au système réglant (100).

8. Procédé de réglage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la sous-étape d'utilisation des mesures ou des déterminations ou des estimations de couples comprend l'exploitation de la formule suivante : Mred=M0+ap×p+ar×r avec – Mred : la différence de couple de redémarrage (entre le couple de redémarrage en entrée et le couple de redémarrage en sortie), – p : la différence de pénétration entre la pénétration d'entrée et la pénétration de sortie, – r : le repère, – M0, ap et ar : des constantes.

9. Système réglant (100) obtenu par la mise en œuvre du procédé de réglage selon l'une des revendications 1 à 8.

10. Mouvement horloger (200) comprenant un système réglant (100) selon la revendication précédente.

11. Pièce d'horlogerie (300), notamment montre-bracelet, comprenant un mouvement horloger (200) selon la revendication précédente et/ou un système réglant (100) selon la revendication 9.