EP3208667B1 - Mobile d'echappement magnetique d'horlogerie - Google Patents

Mobile d'echappement magnetique d'horlogerie Download PDF

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EP3208667B1
EP3208667B1 EP17150674.4A EP17150674A EP3208667B1 EP 3208667 B1 EP3208667 B1 EP 3208667B1 EP 17150674 A EP17150674 A EP 17150674A EP 3208667 B1 EP3208667 B1 EP 3208667B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic
wheel set
track
barrier
escape wheel
Prior art date
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Active
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EP17150674.4A
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German (de)
English (en)
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EP3208667A1 (fr
Inventor
Gianni Di Domenico
Dominique Léchot
Jérôme Favre
Benoît LÉGERET
Davide Sarchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP3208667A1 publication Critical patent/EP3208667A1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C5/00—Electric or magnetic means for converting oscillatory to rotary motion in time-pieces, i.e. electric or magnetic escapements
    • G04C5/005—Magnetic or electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free escapements
    • G04B15/08—Lever escapements
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/04—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance
    • G04C3/047—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using other coupling means, e.g. electrostrictive, magnetostrictive

Definitions

  • the invention relates to an escapement wheel for a magnetic timepiece escapement mechanism, comprising a first surface which is the largest surface of said wheel or one of the largest surfaces of said wheel when said wheel comprises several, said wheel comprising at least one magnetized track, with a succession of areas according to a running period according to which its magnetic characteristics are repeated, each said area comprising a magnetic ramp with increasing field followed by a magnetic field barrier with increasing field and whose field gradient is greater than that of said ramp.
  • the invention also relates to a magnetic timepiece escapement mechanism, comprising, subjected to a driving torque, such an escapement wheel indirectly cooperating with a sprung balance resonator via a stop.
  • the invention also relates to a resonator mechanism, comprising an energy source arranged to drive said escapement wheel of a said magnetic escapement mechanism through a gear train.
  • the invention also relates to a movement comprising at least one such resonator mechanism.
  • the invention also relates to a watch comprising at least one such movement.
  • the invention relates to the field of watch regulating mechanisms, and more particularly to field effect escapement mechanisms, without contact or with attenuated contact, of the magnetic or electrostatic type.
  • the escape wheel interacts with the lever using a mechanical contact force, which generates significant friction and reduces the efficiency of the escapement.
  • the prior art mentions the use of discrete magnets interacting with other discrete magnets as for example in the document US 3,183,426 , or else discrete magnets interacting with an iron structure as in the documents FR 2 075 383 And GB 671 360 .
  • the use of iron is justified by its ease of machining, which allows the production of small structures that are regularly repeated on the circumference of a wheel.
  • the magnet-magnet interaction is preferred when it comes to advancing the escapement wheel in jerks, because the energy required to stop the wheel is greater than for continuous systems.
  • the use of discrete magnets does not easily allow the energy to be varied continuously, in a smooth and linear manner, to optimally produce ramps as described in the document EP2887157 quoted above.
  • the invention proposes to design an escapement wheel geometry, in particular an escapement wheel, which makes it possible to create a magnetic interaction potential composed of ramps and barriers.
  • This wheel geometry must be achievable with current micromagnet manufacturing technologies.
  • the invention relates to an escapement wheel for a magnetic escapement mechanism of a clockwork, according to claim 1.
  • the invention also relates to a magnetic clockwork escapement mechanism, comprising, subjected to a driving torque, such an escapement wheel cooperating indirectly with a sprung balance resonator via a stop.
  • the invention also relates to a resonator mechanism, comprising an energy source arranged to drive said escapement wheel of a said magnetic escapement mechanism through a gear train.
  • the invention also relates to a movement comprising at least one such resonator mechanism.
  • the invention also relates to a watch comprising at least one such movement.
  • the invention relates to an escapement wheel 1 for a magnetic escapement mechanism 100 of a clockwork.
  • This mobile 1 comprises a first surface S which is the largest surface of the mobile 1 or one of the largest surfaces of the mobile 1; for example when the mobile 1 is a disk, the first surface S can be its upper face or its lower face.
  • This escapement wheel 1 comprises at least one magnetized track 10, with a succession of ranges defining a scrolling period PD according to which its magnetic characteristics are repeated, each range comprising a magnetic ramp with increasing field followed by a magnetic field barrier with increasing field and whose field gradient is greater than that of the ramp which precedes it.
  • the magnetized track 10 comprises a continuous and closed magnetic layer 4 around the axis of the escapement wheel. More particularly, this magnetic track is closed around the entire periphery of the escapement wheel.
  • this magnetic track is of constant thickness and variable width.
  • this magnetic track extends over the first surface S of the escapement wheel 1, and has a geometry in projection onto this first surface S which defines the magnetic ramps and magnetic field barriers.
  • the magnetic field variations can be angular variations of the field, and that the variation of the field gradient between the ramp part and the barriers can also be a variation of the angular component of the field.
  • the escape wheel 1 is an escape wheel, and comprises at least one ring or a disk or a hollow disk (generally called a 'disk') one face of which carries the magnetized track 10, and, in a particular and non-limiting manner, constitutes the first surface S of the wheel 1.
  • the width of the magnetic layer 4 extends in the radial direction relative to the axis A1 of this disk.
  • the magnetized track 10 comprises, connected on either side of a boundary F, an internal track 11 and an external track 12 comprising magnetic field barriers staggered relative to the boundary F, alternating by half a period.
  • this boundary F is a circle C, concentric with the two tracks 11 and 12.
  • the magnetic escapement mechanism 100 of a timepiece comprises, subjected to a driving torque, such an escapement wheel set 1 cooperating indirectly with a sprung balance resonator via a stop 2, which is a pivoting magnetic stop comprising at least one polar mass 20 arranged to cooperate alternately with the internal track 11 and the external track 12 of such a magnetic layer 4.
  • FIG. 1 illustrates the principle of a magnetic escapement mechanism 100, comprising an escape wheel 1 with magnetized tracks 10, 11 internal and 12 external, separated by a circle C, cooperating with a polar mass 20 of a stopper, in particular a magnetic anchor 2, as described in the document EP2887157 quoted above.
  • the magnetic interaction energy between the wheel 1 and the polar mass 20 of the anchor 2, in particular comprising at least one magnet, varies as indicated on the graph of the figure 2 showing the PD period on each of the two tracks.
  • the potential barriers 131, 132, indicated ++ on the Figures 1 and 2 have the effect of stopping the advance of the wheel 1.
  • the energy ramps which extend, on each of the inner tracks 11 and outer tracks 12, from a region - - to a region + +, and which are seen by the polar mass 20 of the anchor 2 during the rotation of the escapement wheel 1, have the effect of accumulating the energy, which is transmitted to a pin 30 of a balance 3 during the tilting of the anchor 2.
  • the invention is described here in a particular, non-limiting mode, which is that of a magnetic escapement. It can be implemented in an electrostatic mode, with reference to the document EP2887157 quoted above.
  • a first known solution consists of varying the thickness, or the intensity of magnetization, of magnets arranged on each of the tracks 11 and 12, to vary the interaction energy with the polar mass 20 of the anchor 2.
  • the variation in thickness of the added magnets induces a variation in the air gap between the anchor 2 and the tracks 10, unless these magnets are embedded in the escapement wheel 1, so as to present a surface of the same level facing the polar mass 20 of the anchor 2.
  • the development therefore requires combining control of the gradient of the field generated by the magnets of the tracks 11 and 12, and control of the interaction between the polar mass 20 and these magnets in the air gap, which is delicate due to the discontinuities.
  • Another alternative which is not part of the invention as claimed, consists in varying the intensity of magnetization of the magnets, or of the tracks themselves, which proves difficult to control well.
  • the invention also proposes a solution for industrial implementation that is easier than varying the thickness of the magnets or their magnetization intensity, which consists in using a magnetized layer 4 of constant thickness and magnetization, arranged in the plane of the wheel 1 in a distribution particular surface, and whose geometry is designed to produce the desired energy variations composed of ramps and barriers.
  • a magnetized layer 4 is arranged on the escapement wheel 1, and constitutes a magnetized track 10, which interacts in a repulsive manner with the polar mass 20 of the anchor 2 which is arranged above the wheel 1.
  • the geometry of the layer 4 is chosen so that the interaction with the polar mass 20 or the magnets of the anchor 2 produces the ramps and barriers necessary for the proper functioning of the magnetic anchor escapement.
  • this magnetized track 10 formed by the magnetized layer 4 extends, partly at the level of the inner track 11, and partly at the level of the outer track 12, which correspond to the two extreme positions of the polar mass 20 of the anchor 2 (support against the skewers).
  • the inner track 11 has a radial width R1
  • the outer track 12 has a radial width R2.
  • R0 is the radius of the circle C which separates the inner track 11 and the outer track 12.
  • the figures 5 to 10 illustrate its representation in polar coordinates relative to the axis of the escape wheel 1 in Figures 5, 7, and 9 , with the relative eccentricity of the surfaces as a function of the central angle related to the period PD, and respectively the Figures 6, 8 and 10 illustrate the corresponding associated ramp shapes and barriers.
  • FIG 5 represents two angular periods of the inner 11 and outer 12 tracks with a magnetic layer 4 which follows a continuous periodic path in substantially symmetrical alternation, in particular and not limited to triangular, in order to produce the potential ramps.
  • the variation of interaction energy with the polar mass 20 of the anchor 2 is represented in the figure 6 in a solid line when the polar mass 20 is on the outer track 12 (position 1) and in a broken line when the polar mass 20 is on the inner track 11 (position 2).
  • the interaction energy increases when the superposition of the magnetic track 4 of the wheel 1 and the polar mass 20 of the anchor 2 increases.
  • the profile of the periodic path can, again, be substantially sinusoidal, or other, depending on the desired ramp profiles.
  • the linear profile of this example is advantageous for lowering the minimum maintenance torque CE allowing the escapement to operate.
  • the figure 7 represents two angular periods of the tracks, inner 11 and outer 12, with a magnetic layer 4 which is composed of discrete barrier pads 41, here made up of rectangular areas, in order to produce the potential barriers.
  • the corresponding interaction energy variation is represented in the figure 8 in solid line when the polar mass 20 is on the outer track 12 (position 1) and in broken line when the polar mass 20 is on the inner track 11 (position 2).
  • the figure 9 represents two angular periods of the inner tracks 11 and outer 12 with a magnetic layer 4 which is the sum of the ramps of the figure 5 and barriers of the figure 7 .
  • the corresponding interaction energy variation is shown in the figure 10 in a solid line when the polar mass 20 is on the outer track 12 (position 1) and in a broken line when the polar mass 20 is on the inner track 11 (position 2).
  • the discrete barrier pads 41 are here rectangular in shape for ease of modeling. They can also adopt other neighboring shapes, as long as these shapes remain compatible with the desired magnetic potential distribution.
  • the geometry of the magnetic layer 4 depends on that of the wheel 1.
  • R1 greater than R2
  • R1 and R2 are equal.
  • the magnetic layer 4 extends alternately on the internal track 11 and the external track 12.
  • the magnetic layer 4 comprises, at each half-period, a barrier pad 41 constituting a magnetic field barrier, extending on one side only of the boundary F, and alternately on the internal track 11 and on the external track 12.
  • barrier posts 41 are connected, one after the other, by a strip 40 of width less than the smallest width of the barrier posts 41.
  • the strip 40 changes concavity on either side of each barrier pad 41, and remains on the same side of the boundary F between two successive barrier pads 41.
  • the strip 40 has a narrowing 42 next to each barrier pad 41.
  • the strip 40 includes a turning point 46 between two successive barrier posts 41.
  • wheel 1 For the compensation of axial forces at the escape wheel 1, it is advantageous to use a variant of wheel 1 comprising two magnetic layers 4, upper 4S and lower 41, between which the polar mass 20 of the anchor 2 is sandwiched, as shown in the figure. figure 11 .
  • the polar mass 20 of the anchor 2 acts in repulsion with the magnetized layers 4S and 4I of the wheel 1.
  • the escapement wheel 1 comprises a plurality of parallel discs, the faces facing each other of which each carry a magnetized track 10 in symmetry with respect to each other with respect to a median plane perpendicular to the common axis of the disks, and the width of each magnetic layer 4 extends in the radial direction with respect to the axis of the disk.
  • the two extreme disks of this plurality of disks each comprise, on the side opposite the plurality of disks, a ferromagnetic layer constituting a magnetic shield protecting the mobile from external magnetic fields.
  • the magnetic escapement mechanism 100 comprises such an escapement wheel 1, and the stop 2 comprises at least one polar mass 20 in each air gap where the parallel disks whose faces face each other each carry a magnetized track 10.
  • FIG 12 illustrates an advantageous variant where the anchor 2 comprises two polar masses 201 and 202 arranged angularly to work alternately, in the extreme angular positions of the anchor 2, one with the inner track 11, the other with the outer track 12, thus the forces are added.
  • This configuration has many advantages. First of all, the difference in torque due to the difference in radius between the inner track 11 and the outer track 12 is compensated since there is always one of the polar masses of the anchor 2 which is on the inner track 11 while the other is on the outer track 12. Then, the manufacturing irregularities of the wheel 1, from one angular period to the next, are averaged since the polar masses of the anchor do not see the same defects. Finally, the torques transmitted at each alternation are doubled.
  • the magnetic potential ramp is as linear as possible.
  • small adjustments to the geometry of the magnetic layer 4 can be made. For example, it is advantageous to make a small narrowing 42 of the magnetic layer 4, when the pole mass of the anchor passes in the vicinity of a barrier which is on the adjacent track as shown in the figure 13 . These narrowings 42 of the magnetized track make it possible to optimize the linearity of the ramps of the magnetic interaction potential.
  • An advantageous method for producing the magnetic layer(s) 4 of the escapement wheel 1 consists in using a substrate that provides mechanical strength, and on which the magnetized layer 4 is deposited, which is typically NdFeB or SmCo or Pt and Co alloys. Indeed, since thin layers of rare earth magnets are fragile, it is advantageous to solidify them with a substrate.
  • the layer can be deposited by CVD or PVD type methods or by galvanic growth.
  • the desired geometry can be obtained by placing a removable mask on the substrate before carrying out the deposition, a mask that can be removed subsequently.
  • the layer can also be deposited uniformly on the substrate (CVD, PVD, or glued) and then chemically etched on the unwanted areas. In all these situations, the geometries presented so far can be used because the mechanical strength is provided by the substrate.
  • the advantage of multi-level escapement wheels is understandable in the case of this method of production.
  • FIG. 14 Another variant of development concerns the manufacture of the magnetic layer 4 by machining the desired geometry in a thin magnet plate, whether by traditional methods, by laser cutting, by electro-erosion or by chemical attack, it is then advantageous to complete the magnetic layer 4 by stiffeners 44 extending in the central zone of the escape wheel 1, outside the surfaces swept by the anchor 2, in order to ensure the mechanical solidity of the manufactured component.
  • the mechanical consolidation zone which extends towards the axis A1 of the wheel 1, and essentially outside the inner track 11, comprises a central ring 43 connected by stiffening spokes 44 to some of the barrier pads 41 of the magnetic layer 4.
  • stiffening spokes 44 are connected to the barrier pads 41 of the inner track 11 because these are the parts that are the least sensitive to a disturbing field.
  • the mechanical consolidation zone thus produced makes it possible to ensure mechanical solidity, without however significantly changing the potential for magnetic interaction between the anchor 2 and the wheel 1.
  • FIG. 15 shows a similar arrangement to that of the figure 11 , where wheel 1 has an external 5S upper ferromagnetic layer, and an external lower ferromagnetic layer 5I, each of them respectively carrying the upper 4S and lower 4I magnetized layer.
  • This arrangement makes it possible to best separate the magnetic fields external to the wheel 1 and whose effects on the escapement are to be stopped, from the fields internal to the magnetic escapement mechanism 100, which are necessary for the operation of the escapement.
  • FIG 20 shows a variant with mechanical stops 19 on wheel 1 and additional mechanical stops 29 on anchor 2, in order to ensure that the system does not come loose in the event of an impact. These stops must be arranged to block the advance of wheel 1 when the polar mass of the anchor crosses a magnetic barrier following an impact.
  • the anti-detachment stops are of the magnetic type.
  • An advantageous variant thus comprises a small magnet on each point of the anti-detachment star, and a ferromagnetic part on the stop of the anchor: in this case, during the first rebound, the magnetic attraction makes it possible to dissipate almost all of the energy of the impact by stopping the rebounds at once. The correct pulling position is then resumed thanks to the main magnetic potential (wheel-magnet vane).
  • the magnets located on each point of the star work in repulsion with magnets located on the anti-unhooking stops for the anchor: in this case, any risk of collision (destroying the stops) is excluded, while leaving more freedom in the design of the magnetic wheel and in the indexing of the star.
  • FIG 21 shows the whole of a resonator mechanism 200, comprising, from an energy source here comprising a barrel 7, to the balance-spring resonator, with the balance 3 and the balance spring 6, a gear train 8, and such a magnetic escapement mechanism 100 with magnetic anchor 2.
  • an energy source here comprising a barrel 7, to the balance-spring resonator, with the balance 3 and the balance spring 6, a gear train 8, and such a magnetic escapement mechanism 100 with magnetic anchor 2.
  • the teachings of the invention are applicable to a wheel of any shape, for example the variants of the document EP2887157 where the escapement mobile is a cylinder, or a continuous strip, in which cases the magnetic layer profile 4 can be directly that of the figures 9 Or 18 , or even a left escape mobile, for example and not limited to with fins at the level of the ramps and/or potential barriers.
  • the invention also relates to a movement 300 comprising at least one such resonator mechanism 200.
  • the invention also relates to a watch 400 comprising at least one such movement 300.

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un mobile d'échappement pour mécanisme d'échappement magnétique d'horlogerie, comportant une première surface qui est la plus grande surface dudit mobile ou une des plus grandes surfaces dudit mobile quand ledit mobile en comporte plusieurs, ledit mobile comportant au moins une piste magnétisée, avec une succession de plages selon une période de défilement selon laquelle ses caractéristiques magnétiques se répètent, chaque dite plage comportant une rampe magnétique à champ croissant suivie d'une barrière de champ magnétique à champ croissant et dont le gradient de champ est supérieur à celui de ladite rampe. L'invention concerne encore un mécanisme d'échappement magnétique d'horlogerie, comportant, soumis à un couple moteur, un tel mobile d'échappement coopérant indirectement avec un résonateur à balancier-spiral par l'intermédiaire d'un arrêtoir.
  • L'invention concerne encore un mécanisme résonateur, comportant une source d'énergie agencée pour entraîner au travers d'un rouage ladite roue d'échappement d'un dit mécanisme d'échappement magnétique.
  • L'invention concerne encore un mouvement comportant au moins un tel mécanisme résonateur.
  • L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes régulateurs d'horlogerie, et plus particulièrement des mécanismes d'échappement à effet de champ, sans contact ou à contact atténué, de type magnétique ou électrostatique.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Dans un échappement à ancre Suisse, la roue d'échappement interagit avec l'ancre à l'aide d'une force de contact mécanique, ce qui génère un frottement important et réduit le rendement de l'échappement.
  • La demande de brevet EP2887157 au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd décrit le remplacement de cette interaction mécanique par des forces sans contact d'origine magnétique, ou encore électrostatique, ce qui permet entre autres de minimiser les pertes par frottements.
  • La réalisation pratique d'un échappement à ancre magnétique nécessite de faire varier l'énergie d'interaction selon des rampes et des barrières comme cela est décrit dans le document ci-dessus.
  • En ce qui concerne l'interaction magnétique entre mobiles, l'art antérieur fait mention de l'utilisation d'aimants discrets interagissant avec d'autres aimants discrets comme par exemple dans le document US 3 183 426 , ou alors d'aimants discrets interagissant avec une structure en fer comme dans les documents FR 2 075 383 et GB 671 360 . L'utilisation du fer est justifiée par sa facilité d'usinage, qui permet de réaliser des petites structures qui se répètent de façon régulière sur la circonférence d'une roue. Toutefois, l'interaction aimant-aimant est préférée lorsqu'il s'agit de faire avancer la roue d'échappement par saccades, car l'énergie nécessaire pour stopper la roue est plus importante que pour les systèmes continus. D'autre part, l'utilisation d'aimants discrets ne permet pas facilement de faire varier continûment l'énergie, de façon douce et linéaire, pour produire de façon optimale des rampes telles que décrites dans le document EP2887157 cité plus haut.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose de concevoir une géométrie de mobile d'échappement, notamment de roue d'échappement, qui permette de créer un potentiel d'interaction magnétique composé de rampes et de barrières. Cette géométrie de roue doit être réalisable avec les technologies actuelles de fabrication des micro-aimants.
  • A cet effet, l"invention concerne un mobile d'échappement pour mécanisme d'échappement magnétique d'horlogerie, selon la revendication 1.
  • L'invention concerne encore un mécanisme d'échappement magnétique d'horlogerie, comportant, soumis à un couple moteur, un tel mobile d'échappement coopérant indirectement avec un résonateur à balancier-spiral par l'intermédiaire d'un arrêtoir.
  • L'invention concerne encore un mécanisme résonateur, comportant une source d'énergie agencée pour entraîner au travers d'un rouage ladite roue d'échappement d'un dit mécanisme d'échappement magnétique.
  • L'invention concerne encore un mouvement comportant au moins un tel mécanisme résonateur.
  • L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée, et en plan, un mécanisme d'échappement magnétique décrit dans la demande de brevet EP2887157 , comportant une roue d'échappement avec des pistes magnétisées, interne et externe, coopérant avec une masse polaire d'une ancre magnétique;
    • la figure 2 est un graphique relatif au mécanisme de la figure 1, qui montre la variation d'énergie d'interaction magnétique entre la roue d'échappement et la masse polaire de l'ancre magnétique que comporte ce mécanisme ;
    • la figure 3 représente, de façon schématisée, et en plan, une roue d'échappement magnétique selon l'invention, en coopération avec une ancre magnétique coopérant avec un balancier ;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée, et en plan, l'agencement de cette roue d'échappement avec une couche magnétique selon l'invention;
    • les figures 5, 7, 9, illustrent la représentation en coordonnées polaires de la couche magnétique par rapport à l'axe de la roue d'échappement, en ce qui concerne respectivement la rampe de potentiel, la barrière de potentiel, et le cumul des deux ;
    • les figures 6, 8, 10 illustrent respectivement les formes de rampes et barrières associées correspondantes ;
    • la figure 11 représente, de façon schématisée, et en coupe, une roue constituée de deux couches magnétisées afin d'annuler les efforts axiaux par compensation, toutes deux en répulsion avec l'aimant de l'ancre ;
    • la figure 12 représente, de façon schématisée, et en plan, une variante avantageuse où l'ancre comporte deux masses polaires agencées angulairement pour travailler alternativement, dans les positions angulaires extrêmes de l'ancre, l'une avec la piste intérieure, l'autre avec la piste extérieure ;
    • la figure 13 représente, de façon schématisée, et en plan, des rétrécissements de la piste magnétisée pour optimiser la linéarité des rampes du potentiel d'interaction magnétique ;
    • la figure 14 représente, de façon schématisée, et en plan, une zone de consolidation mécanique de la roue, qui comporte un anneau central relié par des rayons raidisseurs à certains des plots-barrières de la couche magnétique ;
    • la figure 15 représente, de façon similaire à la figure 11, l'utilisation d'une couche ferromagnétique, en particulier de fer, comme circuit ou blindage magnétique de la roue ;
    • les figures 16, 17, 18, représentent, de façon similaire aux figures 5, 7 et 9, la modification du profil par l'intégration de non-linéarités, sous forme de points de rebroussement, de façon à compenser les non-linéarités de l'interaction magnétique, et la figure 19 représente, de façon schématisée, et en plan, la roue correspondante ;
    • la figure 20 représente, de façon schématisée, et en plan, un détail de dispositif antichocs réalisé par des butées mécaniques sur la roue et sur l'ancre ;
    • la figure 21 représente, de façon schématisée, et en perspective, l'ensemble d'un mécanisme résonateur, comportant, depuis un barillet, jusqu'au résonateur à balancier-spiral, un rouage, et un tel mécanisme d'échappement magnétique à ancre magnétique ;
    • la figure 22 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement équipé d'un mécanisme résonateur avec un tel mécanisme d'échappement à ancre magnétique ;
    • les figures 23 et 24 représentent, en vue en plan et en perspective, une montre comportant un tel échappement magnétique.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne un mobile d'échappement 1 pour mécanisme d'échappement magnétique 100 d'horlogerie.
  • Ce mobile 1 comporte une première surface S qui est la plus grande surface du mobile 1 ou une des plus grandes surfaces du mobile 1; par exemple quand le mobile 1 est un disque, la première surface S peut être sa face supérieure ou sa face inférieure.
  • Ce mobile d'échappement 1 comporte au moins une piste magnétisée 10, avec une succession de plages définissant une période de défilement PD selon laquelle ses caractéristiques magnétiques se répètent, chaque plage comportant une rampe magnétique à champ croissant suivie d'une barrière de champ magnétique à champ croissant et dont le gradient de champ est supérieur à celui de la rampe qui le précède.
  • Selon un aspect de l'invention telle que revendiquée, la piste magnétisée 10 comporte une couche magnétique 4 continue et fermée autour de l'axe du mobile d'échappement. Plus particulièrement cette piste magnétique est fermée sur tout le pourtour du mobile d'échappement.
  • Selon l'invention telle que revendiquée, cette piste magnétique est d'épaisseur constante et de largeur variable.
  • Plus particulièrement, cette piste magnétique s'étend sur la première surface S du mobile d'échappement 1, et présente une géométrie en projection sur cette première surface S qui définit les rampes magnétiques et barrières de champ magnétique.
  • On comprend que les variations de champ magnétique peuvent être des variations angulaires du champ, et que la variation du gradient du champ entre la partie de rampe et les barrières peut également être une variation de la composante angulaire du champ.
  • Dans une réalisation particulière, et tel qu'illustré par les figures, le mobile d'échappement 1 est une roue d'échappement, et comporte au moins un anneau ou un disque ou un disque évidé (nommé généralement 'disque') dont une face porte la piste magnétisée 10, et, de façon particulière et non limitative, constitue la première surface S du mobile 1. Dans ce cas, la largeur de la couche magnétique 4 s'étend dans la direction radiale par rapport à l'axe A1 de ce disque.
  • Plus particulièrement, la piste magnétisée 10 comporte, connexes de part et d'autre d'une frontière F, une piste interne 11 et une piste externe 12 comportant des barrières de champ magnétique en quinconce par rapport à la frontière F, en alternance d'une demi-période. Dans le cas d'une roue d'échappement cette frontière F est un cercle C, concentrique aux deux pistes 11 et 12.
  • Plus particulièrement, le mécanisme d'échappement magnétique 100 d'horlogerie comporte, soumis à un couple moteur, un tel mobile d'échappement 1 coopérant indirectement avec un résonateur à balancier-spiral par l'intermédiaire d'un arrêtoir 2, qui est un arrêtoir magnétique pivotant comportant au moins une masse polaire 20 agencée pour coopérer alternativement avec la piste interne 11 et la piste externe 12 d'une telle couche magnétique 4.
  • La figure 1 illustre le principe d'un mécanisme d'échappement magnétique 100, comportant une roue d'échappement 1 avec des pistes 10 magnétisées, 11 interne et 12 externe, séparées par un cercle C, coopérant avec une masse polaire 20 d'un arrêtoir, notamment d'une ancre magnétique 2, tel que décrit dans le document EP2887157 cité plus haut.
  • L'énergie d'interaction magnétique entre la roue 1 et la masse polaire 20 de l'ancre 2, notamment comportant au moins un aimant, varie comme indiqué sur le graphique de la figure 2 montrant la période PD sur chacune des deux pistes. Les barrières de potentiel 131, 132, indiquées ++ sur les figures 1 et 2, ont pour effet de stopper l'avance de la roue 1. Les rampes d'énergie qui s'étendent, sur chacune des pistes 11 interne et 12 externe, d'une région - - à une région + +, et qui sont vues par la masse polaire 20 de l'ancre 2 lors de la rotation de la roue d'échappement 1, ont pour effet d'accumuler l'énergie, qui est transmise à une cheville 30 d'un balancier 3 lors du basculement de l'ancre 2.
  • L'invention est ici décrite dans un mode particulier, non limitatif, qui est celui d'un échappement magnétique. Elle peut être mise en oeuvre dans un mode électrostatique, en se référant au document EP2887157 cité plus haut.
  • Pour constituer les rampes et les barrières de potentiel, une première solution connue consiste à faire varier l'épaisseur, ou l'intensité de magnétisation, d'aimants disposés sur chacune des pistes 11 et 12, pour faire varier l'énergie d'interaction avec la masse polaire 20 de l'ancre 2.
  • La variation d'épaisseur d'aimants rapportés induit une variation de l'entrefer entre l'ancre 2 et les pistes 10, sauf si ces aimants sont incrustés dans la roue d'échappement 1, de façon à présenter une surface de même niveau face à la masse polaire 20 de l'ancre 2. La mise au point nécessite donc de cumuler la maîtrise du gradient du champ généré par les aimants des pistes 11 et 12, et la maîtrise de l'interaction entre la masse polaire 20 et ces aimants dans l'entrefer, ce qui est délicat en raison des discontinuités.
  • Une autre alternative qui ne fait pas partie de l'invention telle que revendiquée, consiste à faire varier l'intensité de magnétisation des aimants, ou bien des pistes elles-mêmes, ce qui se révèle difficile à bien maîtriser.
  • En somme, ces méthodes conviennent pour des essais de laboratoires, mais sont difficiles à adapter pour des productions de série.
  • Aussi l'invention propose une solution de mise en oeuvre industrielle plus aisée que la variation de l'épaisseur des aimants ou de leur intensité de magnétisation, qui consiste à utiliser une couche aimantée 4 d'épaisseur et de magnétisation constantes, disposée dans le plan de la roue 1 dans une répartition surfacique particulière, et dont la géométrie est conçue de façon à produire les variations d'énergie désirées composées de rampes et de barrières.
  • La figure 3 présente un exemple d'une telle géométrie: une couche aimantée 4 est disposée sur la roue d'échappement 1, et constitue une piste magnétisée 10, qui interagit de façon répulsive avec la masse polaire 20 de l'ancre 2 qui est disposée au-dessus de la roue 1. La géométrie de la couche 4 est choisie de façon à ce que l'interaction avec la masse polaire 20 ou les aimants de l'ancre 2 produise les rampes et les barrières nécessaires au bon fonctionnement de l'échappement à ancre magnétique.
  • Tel que visible sur les figures 3 et 4, cette piste magnétisée 10 formée par la couche aimantée 4 s'étend, pour partie au niveau de la piste intérieure 11, et pour partie au niveau de la piste extérieure 12, lesquelles correspondent aux deux positions extrêmes de la masse polaire 20 de l'ancre 2 (appui contre étoqueaux). La piste interne 11 a une largeur radiale R1, la piste externe 12 a une largeur radiale R2. R0 est le rayon du cercle C qui sépare la piste intérieure 11 et la piste extérieure 12.
  • Pour bien comprendre la méthode pour concevoir la géométrie de la couche magnétique 4, les figures 5 à 10 illustrent sa représentation en coordonnées polaires par rapport à l'axe de la roue d'échappement 1 en figures 5, 7, et 9, avec l'excentration relative des surfaces en fonction de l'angle au centre rapporté à la période PD, et respectivement les figures 6, 8 et 10 illustrent les formes de rampes et barrières associées correspondantes.
  • La figure 5 représente deux périodes angulaires des pistes intérieure 11 et extérieure 12 avec une couche magnétique 4 qui suit un chemin périodique continu en alternance sensiblement symétrique, notamment et non limitativement triangulaire, afin de produire les rampes de potentiel. La variation d'énergie d'interaction avec la masse polaire 20 de l'ancre 2 est représentée dans la figure 6 en trait plein lorsque la masse polaire 20 est sur la piste extérieure 12 (position 1) et en trait discontinu lorsque la masse polaire 20 est sur la piste intérieure 11 (position 2). L'énergie d'interaction augmente lorsque la superposition de la piste magnétique 4 de la roue 1 et de la masse polaire 20 de l'ancre 2 augmente. Le profil du chemin périodique peut, encore, être sensiblement sinusoïdal, ou autre, selon les profils de rampe souhaités. Le profil linéaire de cet exemple est avantageux pour abaisser le couple minimal d'entretien CE permettant le fonctionnement de l'échappement.
  • De la même façon, la figure 7 représente deux périodes angulaires des pistes, intérieure 11 et extérieure 12, avec une couche magnétique 4 qui est composée de plots-barrières 41 discrets, ici constitués de zones rectangulaires, afin de produire les barrières de potentiel. La variation d'énergie d'interaction correspondante est représentée dans la figure 8 en trait plein lorsque la masse polaire 20 est sur la piste extérieure 12 (position 1) et en trait discontinu lorsque la masse polaire 20 est sur la piste intérieure 11 (position 2).
  • Finalement, la figure 9 représente deux périodes angulaires des pistes intérieure 11 et extérieure 12 avec une couche magnétique 4 qui est la somme des rampes de la figure 5 et des barrières de la figure 7. La variation d'énergie d'interaction correspondante est représentée dans la figure 10 en trait plein lorsque la masse polaire 20 est sur la piste extérieure 12 (position 1) et en trait discontinu lorsque la masse polaire 20 est sur la piste intérieure 11 (position 2). On constate qu'on obtient ce qui est désiré, c'est-à-dire des rampes suivies de barrières de potentiel, qui alternent successivement sur les deux pistes 11 et 12.
  • Naturellement, les plots-barrières 41 discrets sont ici de forme rectangulaire pour une facilité de modélisation. Ils peuvent aussi adopter d'autres formes voisines, tant que ces formes restent compatibles avec la distribution de potentiel magnétique souhaitée.
  • Lorsqu'on transforme la géométrie de la figure 10 en coordonnées cartésiennes, on obtient la géométrie de la couche magnétique représentée dans les figures 3 et 4, à condition naturellement de répéter le motif autant de fois que nécessaire pour remplir toute la roue 1. Pour l'exemple non limitatif de la roue 1 des figures 3 et 4 nous avons choisi N= 6 pas par tour, de sorte que la période angulaire vaut PD = 2 Pi / 6. Bien entendu on peut choisir une autre valeur pour le nombre N de pas par tours. En pratique il est avantageux de choisir N aussi grand que possible, la limite supérieure étant fixée par la technologie utilisée ainsi que par l'entrefer entre la masse polaire 20 de l'ancre 2 et la roue 1.
  • On comprend que la géométrie de la couche magnétique 4 dépend de celle de la roue 1. En particulier, si celle-ci est de petit diamètre et si N est faible, il peut être avantageux d'avoir R1 plus grand que R2, de façon à compenser la courbure, et à obtenir des caractéristiques de profils de rampes et de barrières identiques sur les deux pistes 11 et 12. L'exemple des figures correspond au cas particulier où R1 et R2 sont égaux.
  • Différentes variantes, que l'on peut en général cumuler, permettent d'améliorer encore le bon fonctionnement du système. Certaines permettent, notamment, d'utiliser une pluralité de couches magnétiques 4 très fines, qui peuvent être alors réalisées par des procédés autres que mécaniques, notamment électrochimiques, par dépôt plasma, ou autres.
  • Selon une caractéristique de l'invention, la couche magnétique 4 s'étend alternativement sur la piste interne 11 et la piste externe 12.
  • Plus particulièrement, la couche magnétique 4 comporte, à chaque demi-période, un plot-barrière 41 constituant une barrière de champ magnétique, s'étendant d'un seul côté de la frontière F, et en alternance sur la piste interne 11 et sur la piste externe 12.
  • Plus particulièrement encore, ces plots-barrière 41 sont reliés, l'un à la suite de l'autre, par une bande 40 de largeur inférieure à la plus faible largeur des plots-barrière 41.
  • Plus particulièrement encore, la bande 40 change de concavité de part et d'autre de chaque plot-barrière 41, et reste du même côté de la frontière F entre deux plots-barrières 41 successifs.
  • De façon particulière, la bande 40 comporte un rétrécissement 42 à côté de chaque plot-barrière 41.
  • De façon particulière, la bande 40 comporte un point de rebroussement 46 entre deux plots-barrières 41 successifs.
  • Pour la compensation des efforts axiaux au niveau de la roue d'échappement 1, il est avantageux d'utiliser une variante de roue 1 comportant deux couches magnétiques 4, supérieure 4S et inférieure 41, entre lesquelles la masse polaire 20 de l'ancre 2 est prise en sandwich, comme représenté dans la figure 11. Rappelons que la masse polaire 20 de l'ancre 2 agit en répulsion avec les couches magnétisées 4S et 4I de la roue 1. On peut naturellement concevoir une roue d'échappement 1 avec un nombre de niveaux encore supérieur, et une ancre 2 comportant autant de masses polaires que d'espaces délimités deux à deux par les différentes couches magnétiques 4 des différents niveaux pour cumuler les effets, dans la limite de l'encombrement vertical autorisé par le mouvement dans lequel est intégré le mécanisme d'échappement 100.
  • Ainsi, plus particulièrement, le mobile d'échappement 1 comporte une pluralité de disques parallèles dont les faces se faisant face portent chacune une piste magnétisée 10 en symétrie l'une par rapport à l'autre par rapport à un plan médian perpendiculaire à l'axe commun des disques, et la largeur de chaque couche magnétique 4 s'étend dans la direction radiale par rapport à l'axe du disque. Plus particulièrement, les deux disques extrêmes de cette pluralité de disques comportent chacun, du côté opposé à la pluralité de disques, une couche ferromagnétique constituant un blindage magnétique protégeant le mobile des champs magnétiques extérieurs.
  • Plus particulièrement encore, le_mécanisme d'échappement magnétique 100 comporte un tel mobile d'échappement 1, et l'arrêtoir 2 comporte au moins une masse polaire 20 dans chaque entrefer où les disques parallèles dont les faces se faisant face portent chacune une piste magnétisée 10.
  • On peut ainsi avoir une configuration avec plusieurs étages d'aimants d'ancre, chaque aimant d'ancre travaillant entre deux étages spécifiques de la roue d'échappement.
  • La figure 12 illustre une variante avantageuse où l'ancre 2 comporte deux masses polaires 201 et 202 agencées angulairement pour travailler alternativement, dans les positions angulaires extrêmes de l'ancre 2, l'une avec la piste intérieure 11, l'autre avec la piste extérieure 12, ainsi les efforts s'additionnent. Cette configuration possède de nombreux avantages. Tout d'abord, la différence de couple due à la différence de rayon entre la piste intérieure 11 et la piste extérieure 12 est compensée puisque il y a toujours une des masses polaires de l'ancre 2 qui est sur la piste intérieure 11 pendant que l'autre est sur la piste extérieure 12. Ensuite, les irrégularités de fabrication de la roue 1, d'une période angulaire à l'autre, sont moyennées puisque les masses polaires de l'ancre ne voient pas les mêmes défauts. Finalement, les couples transmis à chaque alternance sont doublés.
  • Pour abaisser le couple minimum CE de fonctionnement de l'échappement, il est important que la rampe de potentiel magnétique soit aussi linéaire que possible. A cette fin on peut effectuer des petits ajustements de la géométrie de la couche magnétique 4. Par exemple, il est avantageux d'effectuer un petit rétrécissement 42 de la couche magnétique 4, lorsque la masse polaire de l'ancre passe au voisinage d'une barrière qui se trouve sur la piste adjacente comme cela est représenté sur la figure 13. Ces rétrécissements 42 de la piste magnétisée permettent d'optimiser la linéarité des rampes du potentiel d'interaction magnétique.
  • La réalisation a aussi son importance dans une fabrication de série.
  • Un procédé avantageux de réalisation de la ou des couches magnétiques 4 de la roue d'échappement 1 consiste à utiliser un substrat qui assure la tenue mécanique, et sur lequel on vient déposer la couche magnétisée 4, qui est typiquement du NdFeB ou du SmCo ou des alliages de Pt et Co. En effet, comme les couches minces d'aimants terres rares sont fragiles, il est avantageux de les solidifier avec un substrat. La couche peut être déposée par des méthodes de type CVD ou PVD ou par croissance galvanique. On peut obtenir la géométrie désirée en plaçant un masque amovible sur le substrat avant d'effectuer le dépôt, masque que l'on pourra enlever par la suite. On peut aussi déposer la couche de façon uniforme sur le substrat (CVD, PVD, ou bien collée) puis procéder à une attaque chimique des zones non désirées. Dans toutes ces situations, les géométries présentées jusqu'ici sont utilisables car la tenue mécanique est assurée par le substrat. On comprend l'intérêt de roues d'échappement multi-niveaux dans le cas de ce mode d'élaboration.
  • Une autre variante d'élaboration concerne la fabrication de la couche magnétique 4 par usinage de la géométrie désirée dans une fine plaque d'aimant, que ce soit par des méthodes traditionnelles, par découpe laser, par électro-érosion ou par attaque chimique, il est alors avantageux de compléter la couche magnétique 4 par des raidisseurs 44 s'étendant dans la zone centrale de la roue d'échappement 1, en-dehors des surfaces balayées par l'ancre 2, afin d'assurer la solidité mécanique du composant fabriqué. Un exemple est visible en figure 14, où la zone de consolidation mécanique, qui s'étend vers l'axe A1 de la roue 1, et essentiellement en-dehors de la piste intérieure 11, comporte un anneau central 43 relié par des rayons raidisseurs 44 à certains des plots-barrières 41 de la couche magnétique 4. Plus précisément, les rayons raidisseurs 44 sont reliés aux plots-barrières 41 de la piste intérieure 11 car ce sont les parties qui sont les moins sensibles à un champ perturbateur. La zone de consolidation mécanique ainsi réalisée permet d'assurer la solidité mécanique, sans pour autant changer significativement le potentiel d'interaction magnétique entre l'ancre 2 et la roue 1.
  • Une autre variante concerne l'utilisation d'une couche ferromagnétique 5, en particulier de fer, comme circuit ou blindage magnétique de la roue 1. Cette couche peut aussi être utilisée comme substrat pour la couche magnétisée 4 et donc assurer la tenue mécanique. La figure 15 montre un agencement similaire à celui de la figure 11, où la roue 1 comporte une couche ferromagnétique supérieure 5S externe, et une couche ferromagnétique inférieure 5I externe, chacune d'elles portant respectivement la couche magnétisée supérieure 4S et inférieure 4I. Cet agencement permet de séparer au mieux les champs magnétiques externes à la roue 1 et dont on souhaite stopper les effets sur l'échappement, des champs internes au mécanisme d'échappement magnétique 100, qui sont nécessaires au fonctionnement de l'échappement.
  • Il peut être nécessaire d'adapter la forme des rampes de la couche magnétique 4 selon la constitution de la roue 1, avec ou sans matériau ferromagnétique, fer notamment. En effet, la présence d'un tel blindage en matériau ferromagnétique introduit des non-linéarités dans l'interaction magnétique ancre-roue. Ces non-linéarités doivent être compensées pour obtenir des rampes de potentiel aussi linéaires que possible. On peut, comme ci-dessus, introduire des variations de la largeur de la couche magnétique 4 par des rétrécissements 42. Une autre méthode consiste à modifier légèrement la forme du profil triangulaire visible dans la figure 5 qui est utilisé pour produire les rampes. Par exemple dans la figure 16 ce profil est modifié par l'intégration de non-linéarités 45, notamment sous forme de points de rebroussement 46, de façon à compenser les non-linéarités de l'interaction magnétique. Ce profil est ensuite combiné aux plots-barrières 41 de la figure 17 pour obtenir la géométrie de la figure 18 en coordonnées polaires. Finalement la géométrie est transformée en coordonnées cartésiennes et l'on obtient la figure 19 qui est une alternative à la géométrie de la figure 13.
  • La figure 20 montre une variante avec des butées mécaniques 19 sur la roue 1 et des butées mécaniques complémentaires 29 sur l'ancre 2, afin de s'assurer que le système ne décroche pas en cas de choc. Ces butées doivent être disposées pour bloquer l'avance de la roue 1 lorsque la masse polaire de l'ancre traverse une barrière magnétique suite à un choc.
  • Dans une variante, les butées anti-décrochement sont de type magnétique. Une variante avantageuse comporte ainsi un petit aimant sur chaque pointe de l'étoile anti-décrochement, et une pièce ferromagnétique sur la butée de l'ancre: dans ce cas, lors du premier rebond, l'attirance magnétique permet de dissiper la presque totalité de l'énergie de l'impact en arrêtant d'un coup les rebonds. La position de tirage correcte est reprise ensuite grâce au potentiel magnétique principal (roue-aimant palette). Dans une deuxième variante, les aimants situés sur chaque pointe de l'étoile travaillent en répulsion avec des aimants situés sur les butées anti-décrochement de l'ancre: dans ce cas, tout risque de collision (détruisant les butées) est exclu, tout en laissant plus de liberté dans le dessin de la roue magnétique et dans l'indexage de l'étoile.
  • La figure 21 montre l'ensemble d'un mécanisme résonateur 200, comportant, depuis une source d'énergie comportant ici un barillet 7, jusqu'au résonateur à balancier-spiral, avec le balancier 3 et le spiral 6, un rouage 8, et un tel mécanisme d'échappement magnétique 100 à ancre magnétique 2.
  • Naturellement, si les exemples décrits concernent un mobile d'échappement constitués par une roue, les enseignements de l'invention sont applicables à un mobile de forme quelconque, par exemple les variantes du document EP2887157 où le mobile d'échappement est un cylindre, ou une bande continue, auxquels cas le profil de couche magnétique 4 peut être directement celui des figures 9 ou 18, ou encore un mobile d'échappement gauche, par exemple et non limitativement avec des ailettes au niveau des rampes ou/et barrières de potentiel.
  • L'invention concerne encore un mouvement 300 comportant au moins un tel mécanisme résonateur 200.
  • L'invention concerne encore une montre 400 comportant au moins un tel mouvement 300.

Claims (15)

  1. Mobile d'échappement (1) pour mécanisme d'échappement magnétique (100) d'horlogerie, comportant une première surface (S) qui est la plus grande surface dudit mobile (1) ou une des plus grandes surfaces dudit mobile (1) quand ledit mobile (1) en comporte plusieurs, ledit mobile (1) comportant au moins une piste magnétisée (10), avec une succession de plages selon une période de défilement (PD) selon laquelle ses caractéristiques magnétiques se répètent, chaque dite plage comportant une rampe magnétique suivie d'une barrière de champ magnétique agencées pour engendrer, avec une masse polaire (20) d'un arrêtoir (2), une énergie d'interaction à champ croissant pour la rampe magnétique et également à champ croissant pour ladite barrière, le gradient de ce dernier champ croissant étant supérieur à celui du champ croissant de la rampe magnétique, ladite au moins une piste magnétisée (10) étant continue et fermée autour d'un axe dudit mobile, s'étendant sur ladite première surface (S) dudit mobile d'échappement (1), et dont la géométrie en projection sur ladite première surface (S) définit lesdites rampes magnétiques et barrières de champ magnétique ; caractérisé en ce que ladite piste magnétisée (10) comporte une couche magnétique (4) d'épaisseur et de magnétisation constantes dont la largeur est variable pour définir au moins, d'une part, les rampes magnétiques et, d'autre part, lesdites barrières de champ magnétique ; en ce que ladite piste magnétisée (10) comporte, connexes de part et d'autre d'une frontière (F), une piste interne (11) et une piste externe (12) comportant lesdites barrières de champ magnétique en quinconce par rapport à ladite frontière (F), en alternance d'une demi-période ; en ce que ladite couche magnétique (4) comporte, à chaque demi-période, un plot-barrière (41), constituant une dite barrière de champ magnétique, s'étendant sensiblement d'un seul côté de ladite frontière (F), les plots-barrière étant agencés en alternance sur ladite piste interne (11) et sur ladite piste externe (12) ; et en ce que ladite couche magnétique (4) s'étend, de manière alternative, essentiellement sur ladite piste interne et sur ladite piste externe entre les plots-barrière successifs.
  2. Mobile d'échappement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite piste magnétisée (10) comporte une couche magnétique (4) continue et fermée sur tout le pourtour dudit mobile d'échappement (1).
  3. Mobile d'échappement (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit mobile d'échappement (1) comporte au moins un disque dont une face constitue ladite première surface (S) et porte ladite piste magnétisée (10), et en ce que ladite largeur de ladite couche magnétique (4) s'étend dans la direction radiale par rapport à l'axe dudit disque qui est confondu audit axe du mobile.
  4. Mobile d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits plots-barrière (41) sont reliés, l'un à la suite de l'autre, par une bande (40) dont la largeur entre ces plots-barrière est inférieure à la plus faible largeur des plots-barrière (41).
  5. Mobile d'échappement (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bande (40) change de concavité de part et d'autre de chacun desdits plots-barrière (41).
  6. Mobile d'échappement (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite bande (40) comporte un point de rebroussement (46) entre deux dits plots-barrières (41) successifs.
  7. Mobile d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit mobile d'échappement (1) comporte au moins un substrat assurant la tenue mécanique qui est recouvert d'une couche magnétisée de NdFeB ou de SmCo ou d'alliages de Pt et Co constituant la couche magnétique (4).
  8. Mobile d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit mobile d'échappement (1) comporte une pluralité de disques parallèles dont les faces se faisant face portent chacune une dite piste magnétisée (10) en symétrie l'une par rapport à l'autre par rapport à un plan médian perpendiculaire audit axe du mobile.
  9. Mobile d'échappement (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux disques extrêmes de ladite pluralité de disques comportent chacun, du côté opposé à ladite pluralité de disques, une couche ferromagnétique constituant un blindage magnétique protégeant ledit mobile des champs magnétiques extérieurs.
  10. Mécanisme d'échappement magnétique (100) d'horlogerie comportant, soumis à un couple moteur, un mobile d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes et coopérant indirectement avec un résonateur à balancier-spiral par l'intermédiaire d'un dit arrêtoir (2), caractérisé en ce que ledit arrêtoir (2) est un arrêtoir magnétique pivotant comportant au moins ladite une masse polaire (20) agencée pour coopérer alternativement avec ladite piste interne (11) et ladite piste externe (12), ladite couche magnétique (4) engendrant un dit premier champ croissant pour ladite masse polaire le long de chacune desdites rampes magnétiques, lesdits plots-barrières définissant pour ladite masse polaire un dit deuxième champ croissant dont le gradient de champ est supérieur à celui des rampes magnétiques.
  11. Mécanisme d'échappement magnétique (100) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit arrêtoir (2) comporte deux masses polaires (201; 202) agencées angulairement pour travailler alternativement, dans les positions angulaires extrêmes dudit arrêtoir (2), l'une avec ladite piste interne (11), l'autre avec ladite piste externe (12).
  12. Mécanisme d'échappement magnétique (100) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite roue d'échappement (1) comporte des butées mécaniques (19), et en ce que ledit arrêtoir (2) comporte des butées mécaniques complémentaires (29) pour prévenir tout décrochement en cas de choc.
  13. Mécanisme résonateur (200), comportant une source d'énergie (7) agencée pour entraîner au travers d'un rouage (8) ladite roue d'échappement (1) d'un dit mécanisme d'échappement magnétique (100) selon l'une des revendications 10 à 12.
  14. Mouvement d'horlogerie (300) comportant au moins un mécanisme résonateur (200) selon la revendication 13.
  15. Montre (400) comportant au moins un mouvement (300) selon la revendication 14.
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