Brevet FR2108050A1 — publié le 19720512

La présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie électrique à résonateur de torsion, comportant deux masses solidaires des extrémités d'une barre de torsion parallèle au plan du bâti et des moyens de fixation du résonateur au bâti, 5 d'un seul côté de cette barre. Dans les exécutions connues de résonateurs de torsion, le support est fait par une attache de la partie centrale qui peut être soit unilatérale, soit bilatérale. Une attache bilatérale a l'inconvénient de prendre davantage de place dans une zo-10 ne qui normalement doit être réservée au rouage et d1autre part produit une liaison hyperstatique sensible aux déformations de la platine et défavorable à la stabilité de fréquence. Une liaison unilatérale élimine ces inconvénients, mais on constate que si la barre de torsion est attachée directement au support constitué 15 par une barre de flexion transversale, il se produit un couplage dû à la déformation de la barre de torsion au voisinage du support, déformation qui produit un couple de torsion autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la barre de torsion. On constate alors que ce couplage produit une perte d'énergie correspondant à 20 une diminution du facteur de qualité et surtout à un effet de support systématique dont le résultat se solde par une variation de marche de plusieurs minutes par jour entre le cas où la montre est posée et celui oû elle est maintenue en l'air ou fixée au poignet. Pour remédier à cet inconvénient, les auteurs de l'in-25 vention ont imaginé cfe prévoir une zone élargie aménagée à la jonction entre les deux barres de torsion et le pied. Grâce à cette modification qui semble mineure au premier abord, la réaction de support est diminuée dans une proportion telle que son effet sur la marche est réduit à moins d'une seconde par jour. 30 D'autre part, le facteur de qualité du résonateur est amélioré et indépendant de la façon dont la montre est portée. La pièce d'horlogerie objet de la présente invention est caractérisée en ce que le résonateur présente, dans sa région médiane, une zone de moment d'inertie notablement plus grand que 35 celui du reste de la barre, les moyens de fixation étant solidaires de cette zone. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une 71 32428 2 2108050 forme d'exécution de la pièce d'horlogerie objet de la présente invention. La figure 1 est une vue en plan schématique de cette pièce d'horlogerie. La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 à échelle agrandie. La pièce d'horlogerie représentée en figure 1 comporte une platine 1 sur laquelle est fixé un résonateur de torsion parallèle au plan de la platine, fixé à celle-ci par un pied de fixation 2 en forme de T, dont la branche 3 relie la barre transversale du T à une partie médiane élargie 4 de la barre de torsion 5 et constitue un élément de liaison élastique. Chaque extrémité de la barre de torsion 5 se termine en forme d'ancre marine à deux bras 6,6'. Les bras disposés d'un côté de l'axe de torsion de la barre 5 du résonateur portent chacun un pot magnétique 7,7' du transducteur électrodynamique et les bras disposés de l'autre côté de cet axe de torsion portent des contrepoids 8,8'. Chaque masse 6,7,8 et 6',7",8' est agencée de sorte que son centre de gravité et l'un de ses axes principaux d'inertie se trouvent sur l'axe de torsion de la barre 5 du résonateur. La barre de torsion 5, le pied de fixation 2 en forme de T et les extrémités de la barre de torsion en forme d'ancre présentent une épaisseur constante afin de pouvoir être obtenus d'une seule pièce par êtampage. Les pots magnétiques 7,7' et les contrepoids sont montés rigidement sur le résonateur par goupillage, vissage, soudage ou collage. Dans cet exemple, les pots magnétiques sont fixés au résonateur par des vis 9,9'. Les extrémités de la barre de torsion 5 en forme d'ancre marine permettent de rapprocher les pots magnétiques et les contrepoids d'un diamètre de la platine perpendiculaire à l'axe de torsion. Cette disposition permet d'une part d'utiliser une seule bobine d'entretien 10 commune aux deux pots magnétiques 7,7' et de placer la pile d'alimentation 11 entre les deux contrepoids. Comme on le voit en particulier à la figure 2, chaque pot magnétique 7,7' comporte deux aimants permanents 12,12',13,13' et une pièce en fer doux 14,14' formant le circuit magnétique. Deux pièces en laiton ou en métal lourd 15,15',16,16' augmentent la 71 32428 3 2108050 masse de chaque pot. La bobine 10 est maintenue en place par un corps de bobine 17 dont la cavité centrale 18 peut recevoir des composants électriques du circuit d'entretien, transistors, résistances, capacités sous forme d'éléments séparés ou intégrés. Ce circuit d'entretien est connecté à la bobine 10 et à la pile d'alimentation 11. Le flux des aimants permanents 12,12',13,13' est concentré aux environs de la bobine 10 grâce aux circuits magnétiques 14,14*. L'aimantation rémanente des aimants va dans le sens des flèches F. Cette aimantation produit un champ de même direction dans la région située entre les faces polaires. Si, à un instant donné, un courant parcourt la bobine dans le sens de la flèche Fl, les aimants subissent, une force dirigée selon les flèches F2 et F3. La fréquence du courant alimentant la bobine est choisie pour coïncider avec la fréquence propre du résonateur, ce qui permet d'entretenir les oscillations du résonateur. Ces oscillations engendrent un mouvement des pots 7,7' essentiellement vertical et en opposition de phase, La transformation des oscillations du résonateur en rotation est obtenue au moyen d'un dispositif à cliquets comportant, dans cet exemple, un cliquet moteur 19 fixé au contrepoids 8' et dont l'extrémité libre est en prise avec une roue à rochet 20 et un cliquet de retenue 21 également en prise avec la roue à rochet 20. Le point de fonctionnement du cliquet moteur 19 se trouve, vu en plan, à peu près à mi-longueur entrelle point de fixation de la barre de torsion 5 et uhe de ses extrémités libres et sur la fibre neutre de la barre de torsion mais au-dessus du plan du résonateur afin d'assurer une amplitude suffisante à l'extrémité du cliquet moteur 19. Cette extrémité formée par une pierre 22 se. déplace selon un arc, dont le centre de rotation est la fibre neutre de la barre de torsion. Seule la composante parallèle au plan de la platine est utilisée pour.1'entraînement de la roue à rochet 20. La composante perpendiculaire au plan du mouvement provoque un frottement entre la pierre 22 du cliquet moteur 19 et la denture de la roue à rochet 20. Cependant, ce frottement peut être considéré comme négligeable. Le cliquet de retenue 21 est fixé sur une plaquette 23 montée pivotante autour de l'axe de la roue à rochet 20 et commandée par un excentrique 24. En tournant l'excentrique 24, la phase 71 32428 4 2108050 entre les cliquets 19 et 21 peut être modifiée sans changer la pression du cliquet de retenue 21 sur la roue à rochet 20. La roue à rochet 20 engrène avec un train d'engrenage diviseur représenté ici schématiquement dont la roue 25 est au 5 centre de la platine et est destinée à porter sur son axe l'aiguille des secondes (non représentée). Deux goupilles 26, 26' font saillie respectivement à chaque extrémité de la barre de torsion 5 coaxialement à sa. fibre neutre. Ces goupilles 26, 26' pénètrent librement dans deux ou-10 vertures 27, 27' concentriques à la fibre neutre, ménagée dans deux plaquettes 28, 28' fixées sur la tranche de la platine au moyen de pieds et d'une vis (non représentés). Le jeu radial entre les goupilles 26, 26' et la paroi de son ouverture respective 27, 27' est d'environ 0,05 mm. Ceci permet de limiter les déplacements 15 indésirés du résonateur provoqués par des vibrations ou par des accélérations communiquées à la pièce d'horlogerie. Etant donné que les moyens de limitation (goupilles et ouvertures) sont centrés sur la fibre neutre de la barre de torsion, le frottement provoqué entre la paroi des ouvertures et les goupilles lorsqu'ils 20 viennent en contact est réduit à un minimum. L'amplitude angulaire pointe à pointe des goupilles est d'environ 1°. N'importe quel point de la circonférence des goupilles de limitation a donc un déplacement très petit, et en cas de contact mécanique entre les goupilles et les plaquettes, les 25 frictions sont très faibles. De ce fait, l'amortissement de l'amplitude de régime du résonateur est minime. Les moyens de limitation décrits entrent en fonction pour toutes les accélérations dirigées perpendiculairement à l'axe de torsion. Les moyens de limitation peuvent être montés n'importe 30 où sur la barre de torsion. Cependant, le montage en bout de barre permet d'observer facilement les jeux radiaux entre les goupilles 26, 26' et les ouvertures 27, 27' des plaquettes 28, 28'. Bien entendu les goupilles pourraient également être solidaires des plaquettes alors que les ouvertures seraient ménagées aux extrémi-35 tés de la barre de torsion 5» Lorsque le résonateur oscille, ses deux extrémités en forme d'ancre marine 6, 6' oscillent autour de l'axe de torsion 71 32428 5 2108050 ou fibre neutre de la barre de torsion 5 en opposition de phase. Cette oscillation du résonateur est entretenue par le transducteur formé des pots magnétiques J, 71 de la bobine 10 et du circuit d'entretien placé dans la cavité centrale 18 du corps de 5 bobine 17, comme décrit précédemment. La partie médiane élargie 4 de la barre de torsion 5 permet de diminuer le couplage entre le résonateur et la platine. Le moment d'inertie polaire de la partie 4 est environ cinquante fois plus grand que le moment d'inertie de la partie élastique de la barre de torsion 5. Cette 10 partie médiane 4 est indéformable lorsque le résonateur oscille et de cette manière le pied de fixation 2 en forme de T n'est pas déformé et ne transmet pas d'énergie à la platine. La réaction du support est ainsi fortement diminué ce qui accroît considérablement la précision de la pièce d'horlogerie. 15 La liaison élastique j5 entre la barre de T du pied de fixation 2 et la partie médiane épaissie 4 de la barre de torsion 5 permet de réduire l'effet d'un déséquilibre du résonateur. Cette liaison élastique 3 a pour effet d'absorber l'effet des légères dissymétries entre les deux parties du résonateur. 71 32428 6 2108050 REVENDICATIONS 1. Pièce d'horlogerie électrique à résonateur de torsion, comportant deux masses solidaires des extrémités d'une barre de torsion, parallèle au plan du bâti, et des moyens de fixa-5 tion du résonateur au bâti, d'un seul côté de cette barre, caractérisée en ce que le résonateur présente, dans sa région médiane une zone de moment d'inertie notablement plus grand que celui du reste de la barre, les moyens de fixation étant solidaires de cette zone. 10 2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, carac térisée en ce que la barre de torsion avec sa région médiane et les moyens de fixation du résonateur au bâti sont d'une pièce d'épaisseur uniforme obtenue par étampage. 3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, carac-15 térisée en ce que la barre de torsion s'étend au voisinage d'un diamètre du bâti, parallèlement à ce diamètre et en ce que les moyens de fixation sont situés du côté de la barre de torsion opposé au centre du bâti. 4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, carac-20 térisée en ce que les moyens de fixation comportent une partie fixée au bâti parallèle à la barre de torsion et un élément élastique reliant la région médiane de la barre de torsion à la dite partie fixée au bâti. 5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, carac-25 térisée en ce qu'elle comporte des moyens de limitation de la flexion de cette barre de part et d'autre des moyens de fixation, ces moyens de limitation comportant une partie solidaire du résonateur et une partie coopérante solidaire du bâti.