Brevet FR2272432A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne d'une façon générale les spiraux ayant des trajets conducteurs d'électricité et convenant pour des montres électriques, des galvanomètres et des appareils analogues. L'invention concerne plus particulièrement un spiral à plusieurs conducteurs ayant une durée de vie supérieure, étant moins affecté par la température et ayant des caractéristlques supérieures par rapport à celles des constructions antérieures. Il est déjà connu d'utiliser un enroulement ou des enroulements électriques sur le balancier circulaire d'une montre, le courant pour l'enroulement passant à travers le spiral er servant à maintenir l'oscillation du balancier circulaire. I1 est connu aussi, de la façon décrite dans le brevet allemand nO 1.078.677, d'utiliser un seul ressort spiral pour le passage du courant vers et depuis la bobine ou enroulement du balancier à travers des éléments conducteurs fixés le long du spiral ou faisant partie du spiral.Suivant le brevet cité, une gaine conductrice est formée coaxialement autour d'une dme conductrice, ou bien le ressort est formé de deux moitiés conductrices plates séparqées par une couche d'isolant1 ou encore les éléments conducteurs sont placés le long des cotés de l'élément formant le ressort principal. Avec ces combinaisons, il a été constaté différentes difficultés résultant des diffFrences des coefficients de dilatation thermique des éléments du spiral ou des contraintes à la friction agissant différemment sur les cOtés opposés du ressort pendant son fonctionnement. D'une façon générale, l'invention concerne un spiral ayant au moins un élément conducteur fixé au ressort et isolé de ceLui-ci, l'élément conducteur étant disposé sensiblement le long de l'axe ou fibre neutre en flexion du ressort, c'est-à-dire le long du bord supérieur Ou du bord inférieur du ressort. L'invention a par suite pour objet un spiral perfectionné à plusieurs conducteurs ayant une durée de vie supérieure et étant moins affecté par les variations de la température que les spiraux de constructions antérieures. Les carsetEristiques de l'invention ressortiront plus particuliârement de la description suivante, donnée à titre d'exemple1 et faite en se référant au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue simplifiée en plan d'un balancier circulaire portant une bobine alimentée en courant à travers un spiral perfectionné selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; - les figures 2 à 5 sont des coupes à grande échelle de spiraux suivant différents modes de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 6 est une vue à grande échelle d'un régulateur avec un spiral en coupe selon l'invention; et - la figure 7 est une vue en plan à grande échelle d'une partie d'un spiral pour montrer le mode de. fonctionnement. La figure 1 montre un ensemble dans lequel un spiral selon l'invention peut etre utilisé, cet ensemble comportant un balancier circulaire oscillant 1 ayant un moyeu 2 et por > ttune petite bobine ou enroulement électrique 3 qui coopère avec des aimants permanents 6 (non representés) pour communiquer des impulsions d'entretien au balancier circulaire 1 d'une façon connue. Un spiral 4 fixé à une extrémité à une pièce support 5 sert à ramener le balancier circulaire après chaque impulsion d'entretien de la bobine 3. Un régulateur 20 peut etre déplacé le long du spiral pour modifier les caractéristiques de fonctionnement, d'une façon connue.Le balancier circulaire 1 peut etre utilisé dans un mouvement électrique de montre, et différentes constructions et formes sont bien connues, de nombreux détails étant décrits dans le brevet allemand n"1.078.677 précité. L'extrémité opposée du spiral 4 est fixée au moyeu 2 du balancier circulaire, et des connexions électriques pour connecter la bobine au spiral à une extrémité sont indiquées en 6, et sont indiquées en 7 pour connecter les conducteurs du spiral à des dispositifs de commande convenables, à l'autre extrémité du spiral. La figure 2 est une coupe à grande échelle d'un spiral suivant la ligne A-A de la figure 2, ce spiral comportant un ressort 8 ayant une section transversale rectangulaire avec des angles arrondis. La matière du ressort 8 est conductrice de l'électricité et peut etre convenablement un alliage nickel-fer, un alliage à base de béryllium ou un acier courant. Conformément à l'invention, un fil conducteur 9, qui peut être nu ou isolé, est fixé le long du bord supérieur du ressort 8 par un adhésif isolant 10. Le diamètre du fil 9 est de préférence inférieur à l'épaisseur du ressort 8. L'isolant peut être une résine époxyde ou un vernis afin de constituer aussi un adhésif pour fixer le fil au ressort. Le type particulier'd'adhésif isolant n'a pas une importance critique, mais il est nécessaire que le fil 9 soit fixé le long du milieu du bord du ressort 8, c'est-à-dire le long de la position de contrainte minimale ou axe neutre pendant la flexion. L'axe neutre passe par le centre du rectangle le long de la plus grande dimension. La figure 3 représente un spiral selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel,au lieu d'un fil individuel fixé, un second élément conducteur est déposé sous la forme d'une couche sur le bord du ressort 8. La couche isolante peut d'abord etre appliquée sous la forme d'un verre, d'une laque ou d'une silicone le long du bord supérieur du ressort 8 de la façon indiquée en 22. Une couche conductrice 12 est ensuite appliquée sur la couche isolante 11 par dépôt chimique, électrochimique ou sous vide, par exemple par sérigraphie, par peinture, par pulvérisation, par électroformage ou autre. Dans certains cas, il peut être désirable d'utiliser un ressort en matière non conductrice, par exemple en matière plastique ou en fibres de verre. La figure 4 représente un spiral selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel le ressort 13 est en matière non conductrice. Dans ce cas, deux trajets électriques peuvent être établis en fixant un premier fil conducteur 9 au milieu du bord supérieur de l'élément 13, au moyen d'un adhésif 10 comme dans le cas précédent. Le second trajet conducteur est établi par fixation d'un second fil conducteur 14 au milieu du bord inférieur du ressort au moyen d'un adhésif isolant 15. En variante, la combinaison de lå figure 4 peut être obtenue en utilisant une couche conductrice telle que ta couche 12 de la figure 3, à la place d'un fil conducteur. De plus, suivant les différents modes de réalisation représentés sur les figures 2g 3 et 4, les fils ou les couches conducteurs peuvent être convenablement isolés. La figure 5 montre un autre mode de mise en oeuvre de l'invention en utilisant un ressort 16 de section ronde de la façon décrite plus particulièrement dans le brevet des Etats-Unis dlAmerique n" 3.528.237. Le ressort 16 constitue l'un des trajets conducteurs et un fil conducteur 17 est fixé à l'élément 16 par une couche isolante 18. Si désiré, le fil 17 peut aussi être en matière à ressort conductrice choisie en matière diffe- rente de celle du ressort 16 pour assurer une compensation thermique, c'est-B-dire une matière ayant une réponse élastique différente aux variations de la température. Cette combinaison permet (1) un spiral ayant en section transversale des modules supérieurs à ceux d'un ressort rond unique, (2) un spiral ayant un fonctionnement amélioré dans le cas de variations de la température, et (3) un spiral ayant deux trajets conducteurs électriquement de la façon désirée. Bien entendu, l'élément 17 se trouve sur l'axe neutre de l'élément 16, comme précédemment. La figure 6 représente à grande échelle un régulateur 20 dans lequel le spiral passe à travers une fente classique de régulation 21. La fente 21 comporte une partie élargie 22 autour du fil 9 afin qu'il n'y ait pas de risque de mise à la masse du fil quand le spiral a des mouvements vers l'arrière et l'avant dans la fente. Le ressort 8 et le fil conducteur 9 peuvent tous deux être revêtus de couches isolantes 8a et 9a. Le principe du fonctionnement est illustré par la figure 7 sur laquelle un segment d'un ressort 8 et d'un fil 9 est représenté en plan. Ainsi qu'il est connu, un élément fléchissant a un axe ou fibre neutre pour la flexion, cet axe étant défini comme étant dans le plan le long duquel il n'existe ni des forces à la traction ni des forces à la compression dans la matière. Cet axe est représenté en 19 sur la figure 7 et, dans le cas d'un élément uniforme, tel que le ressort 8, il se trouve au centre de l'élément. Conformémentàl'invention, le fil 9 se trouve aussi sur l'axe neutre pendant la flexion, de sorte qu'il est moins affecté par les inversions des contraintes à la traction ou à la compression quand le ressort assure sa fonction normale. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Spiral adapté pour etre fixé à une extrémité d'un support fixe et à l'autre extrémité à un élément monté pour pouvoir tourner, et adapté pour former des trajets conducteurs de l'électricité le long du spiral entre l'extrémité fixée du ressort et l'élément mobile, caractérisé par un ressort ayant un axe de fibre neutre en flexion, et au moins un élément conducteur fixé au ressort sensiblement sur l'axe neutre pendant la flexion, en étant isolé du ressort. 2 - Spiral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort a une section sensiblement rectangulaire, la fibre neutre passant par le centre de la section transversale le long de sa plus grande dimension et passant par le bord supérieur et le bord inférieur du ressort. 3 - Spiral selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément conducteur est un fil disposé le long d'un bord du ressort et fixé à celui-ci par un adhésif isolant. 4 - Spiral selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément conducteur est une couche de matière conductrice déposée sur une couche de matière isolante déposée sur unbord du ressort. 5 - Spiral selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le ressort est en matière conductrice de ltélectricité et forme un second trajet conducteur le long du ressort.