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EP2638437A1 - Antichoc magnétique ou/et électrostatique - Google Patents

Antichoc magnétique ou/et électrostatique

Info

Publication number
EP2638437A1
EP2638437A1 EP11769865.4A EP11769865A EP2638437A1 EP 2638437 A1 EP2638437 A1 EP 2638437A1 EP 11769865 A EP11769865 A EP 11769865A EP 2638437 A1 EP2638437 A1 EP 2638437A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
mass
polar
magnetic
shock
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP11769865.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2638437B1 (fr
Inventor
Sylvain Maréchal
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.)
Montres Breguet SA
Original Assignee
Montres Breguet 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
Application filed by Montres Breguet SA filed Critical Montres Breguet SA
Priority to EP11769865.4A priority Critical patent/EP2638437B1/fr
Publication of EP2638437A1 publication Critical patent/EP2638437A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2638437B1 publication Critical patent/EP2638437B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/02—Shock-damping bearings
    • 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
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • 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
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/004—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used

Definitions

  • the invention relates to an anti-shock device for the protection of a watch component made of a material that is at least partially magnetically permeable or at least partially magnetic, and / or of at least partially conductive material or at least partially electrified material, said pivotally mounted component. in a chamber between a first end and a second end that comprises said component.
  • the invention also relates to such an anti-shock device for the protection of a watch component made of at least partially magnetically or at least partially magnetic permeable material at a first end and at a second end.
  • the invention also relates to such an anti-shock device for the protection of a watch component made of at least partially conductive material or at least partially electrified at a first end and at a second end.
  • the invention also relates to a magnetic and / or electrostatic pivot comprising a watch component, made of material at least partially magnetically permeable or at least partially magnetic at a first end and a second end, or respectively at least partially conductive or at least partially electrified. at a first end and a second end.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one such shockproof device, and / or at least one such magnetic pivot and / or electrostatic.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement, and / or at least one such shockproof device, and / or at least one such magnetic pivot and / or electrostatic.
  • the invention relates to the field of micro-mechanics and in particular watchmaking, to which it is particularly well suited. Background of the invention
  • the watchmaking technique uses traditional solutions to guarantee the anti-shock functions of watch components, such as a pendulum. These solutions are based on the elastic and viscoelastic response of parts having anti-shock function and on the mechanical friction between the shock and the component to be protected.
  • Traditional shockproofing is characterized in particular by a threshold acceleration below which the shockproof is not deformed and by a function of radial refocusing of the component after the impact which is relatively imprecise.
  • a DE 12 1 1 460 B in the name of SIEMENS AG is known, which describes a mobile constituted by a rod integral with an inner tubular magnet inserted into an outer tubular magnet.
  • the latter is movable, in a cartridge coaxial with the two magnets, against a bearing face abutting at one end, and against a spring held by a plug at the other end.
  • This mobile is still guided axially on a pin secured to this plug.
  • this mobile comprises a protective sleeve of the fragile ceramic core constituted by the inner magnet.
  • the pivoting guide means are constituted by the cooperation of the two tubular magnets, inside and outside.
  • the maintenance of the mobile on the first polar mass does not correspond to a support, since there is solidarity between this mobile and the inner tubular magnet, via a flange and one of these two sockets .
  • the mobile of this patent is not free with respect to the first polar mass constituted by the inner magnet, but only with respect to the second polar mass constituted by the external magnet.
  • the invention proposes, to overcome the limitations of the prior art, a protection configuration of a component, and in particular a watch component, pivotally mounted between holding means with or without contact.
  • the essential characteristic is the mobility of these holding means, whose normal operating position is a stable equilibrium position, these holding means are movable, with respect to a structure, under the effect of a strong acceleration created by shock, to preserve the integrity of the component and its environment.
  • the invention relates to an anti-shock device for the protection of a watch component made of a material at least partially magnetically permeable or at least partially magnetic, and / or of at least partially conductive material or at least partially electrified material, component mounted pivotally in a chamber between a first end and a second end that comprises said component, characterized in that said shockproof device comprises, on either side of said first and second ends, on the one hand means of attraction said first end for maintaining said first end bearing on a first polar mass, and secondly, in the vicinity of a second polar mass, means for attracting said second end towards said second polar mass, and in that said means for attracting said first end on the one hand, and said means also attracting said second end, are movable along an axial direction between abutments, and further characterized in that said first polar mass and said second polar mass are distinct from said component, and are each located at the periphery or near said chamber, and are each made of at least partially magnetic material or at least partially magnetically perme
  • this shockproof device comprises means for damping the movement of at least one or each of said polar masses, and / or elastic return means of at least one or each of said polar masses, said damping means and / or said elastic return means being arranged to absorb the energy communicated to said polar masses during the a shock, and to bring back after said shock of at least one or each of said polar masses in a position of stable equilibrium that it previously occupied said shock.
  • Proper positioning and centering are established by magnetic or electrostatic forces, not by elastic restoring forces.
  • an anti-shock system for a watch component, for example a balance shaft, based on the magnetic interaction. It is possible, for typical watch dimensions and using commercial micro-magnets, to generate magnetic forces greater than the force of gravity and the torque acting on the component during operation. A system governed by magnetic forces is supposed to be able to regain exactly its position of magnetic equilibrium after a shock.
  • the invention thus also relates to such an anti-shock device for protecting a watch component made of a material that is at least partially magnetically or at least partially magnetic permeable at a first end and a second end, characterized in that it comprises, on the one hand, and other of said first and second ends, at an upper gap distance, of the value of a determined functional clearance, at the spacing between said first end and said second end, a first surface of a first polar mass and a second surface of a second polar mass, which polar masses are arranged to either be attracted each by a magnetic field emitted by one of said first end or second end of said component, or each to generate a magnetic field attracting one of said first end or second end of said component, said magnetic fields being of different intensity at said first end and said second end, so that the magnetic attraction forces acting on said component at both ends are of different intensity, so as to attract said component by one of its two said ends, in direct or indirect contact on only one of said surfaces of said polar masses, and in that said first polar mass and
  • the invention also relates to such an anti-shock device for protecting a watch component made of at least partially conductive material or at least partially electrified at a first end and at a second end, characterized in that it comprises, on both sides, other of said first and second ends, at a greater gap distance, the value of a functional clearance determined at the spacing between said first end and said second end, a first surface of a first polar mass and a second a surface of a second polar mass, which polar masses are arranged to either be each attracted by an electrostatic field emitted by one of said first end or second end of said component, or to each generate an electrostatic field attracting one of said first end or second end of said component, said electrostatic fields being of different intensity at said first end and said second end, so that the electrostatic attraction forces acting on said component at both ends are of different intensity, so as to attract said component by one of its two said ends, in direct or indirect contact on only one of said surfaces of said polar masses, and in that said first polar mass and said second polar
  • the invention also relates to a magnetic and / or electrostatic pivot comprising a watch component, made of material at least partially magnetically permeable or at least partially magnetic at a first end and a second end, or respectively at least partially conductive or at least partially electrified. at a first end and at a second end, comprising such an anti-shock device.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one such shockproof device, and / or at least one such magnetic pivot and / or electrostatic.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement, and / or at least one such shockproof device, and / or at least one such magnetic pivot and / or electrostatic.
  • FIG. 1 shows, schematically, and in longitudinal section along a pivot axis, a first mode of a device according to the invention, applied to the protection of a timepiece component;
  • FIG. 2 shows schematically and in perspective, a timepiece comprising a movement incorporating a device according to the invention
  • FIG. 3 shows schematically the operating principle of a device according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows, schematically, and in longitudinal section along a pivot axis, an alternative embodiment according to the first embodiment of a device according to the invention, provided with a damping device;
  • FIG. 5 is a diagrammatic partial view in perspective of an element of the damper of FIG. 4.
  • the invention relates to an anti-shock device 10 for the protection of a watchmaking component 1, also called mobile, pivotally mounted between a first end 2 and a second end 3.
  • This shockproof device 10 comprises, on either side of these first 2 and second 3 ends, on the one hand pivoting guide means or attraction means of the first end 2 held in abutment on a first polar mass 4 separate from the component 1, and secondly, in the vicinity of a second polar mass 6 distinct from the component 1, means for pivotally guiding the second end 3 or means of attraction of the second end 3 towards the second polar mass 6.
  • the component 1 is, at least in the vicinity of its first end 2 and its second end 3, preferably made of a magnetically permeable material and / or conductor. In a particular embodiment of the invention, this material is, again, magnetized and / or electrified.
  • the component 1 is movable in a chamber 1A.
  • polar mass means a mass which, at least in the vicinity of the chamber 1A, is made of a magnetically permeable material and / or conductor, or, in a particular embodiment and preferred of the invention, in a magnetized material and / or electrified.
  • This polar mass 4 or 6 is not part of the component 1, and is thus located on the periphery or near the chamber 1A:
  • the polar mass is separated from the chamber 1 A by a spacer which has a bearing surface or abutment for the component 1.
  • a first polar mass 4 is thus separated from the component 1 by a spacer 18, which comprises such a first bearing surface 5
  • a second polar mass 6 is separated from the component 1 by a spacer 19 which comprises a such a second abutment surface 7.
  • the polar masses although without direct contact with the component 1, interact with it in, as the case, magnetic or / and electrostatic attraction or repulsion: or an axial end in the axial direction D of the component 1 is magnetized or electrified, and cooperates with the nearest polar mass, which is magnetically permeable or conductive under the action of a magnetic or electrostatic force, or it is the opposite, an axial end in the axial direction D of the component 1 is magnetically permeable or conductive, and cooperates with the nearest polar mass, which is magnetized or electrified;
  • such a polar mass may comprise a surface constituting one of the lateral surfaces of the chamber 1A, in the vicinity of which, or in contact with which is likely to come, the first 2 or second 3 end of component 1.
  • this surface of the polar mass is located in the extension of this axis D.
  • the magnetic interaction and / or electrostatic is as in the case previous, but without the spacers: the component 1 is then in direct contact with one of the polar masses;
  • the first polar mass 4 and the second polar mass 6 are distinct from the component 1, and are each situated at the periphery or near the chamber 1A, and are each made of at least partially magnetic material or at least partially magnetically permeable material, or and at least partially electrified or at least partially conductive material.
  • the component 1 is freely mounted in the chamber 1A between the polar masses 4 and 6 and so as to bear on a bearing surface near one of these polar masses 4, 6.
  • the pivoting guide means or the means of attraction of the first end 2 on the one hand, and the pivoting guide means or the means of attraction of the second end 3 on the other hand are movable along an axial direction D between stops.
  • this shockproof device 10 comprises, on either side of the first 2 and second 3 ends, on the one hand means of attraction of the first end 2 for the maintenance of this first end. 2 resting on a first polar mass 4, and secondly, in the vicinity of a second polar mass 6, means for attracting this second end 3 towards the second polar mass 6, and the means for attracting the first end 2 on the one hand, and the attraction means of said second end 3 on the other hand, are movable along an axial direction D between stops.
  • This axial direction D is illustrated in the figures in a particular case where it is linear. It can also be curvilinear. But the direction of mobility must coincide with the direction of the flow of the magnetic or electrostatic field.
  • this shockproof device 10 preferably comprises means for damping the movement of at least one or each of the polar masses 4, 6 and / or elastic return means of at least one or each of the masses.
  • damping means or / and these elastic return means are arranged to absorb the energy imparted to the polar masses 4, 6 during an impact, and to bring back more easily after this same shock at least one of the polar masses 4, 6. or each of the polar masses 4, 6 in a position of stable equilibrium that it occupied prior to this shock. Good repositioning in the stable position is guaranteed by magnetic or electrostatic forces.
  • the anti-shock device 10 is arranged so that at least the first mass 4 or the second mass 6 comprises guide means 14, 16 arranged to cooperate, under a strong acceleration printed on the component 1 during an impact, sliding along the axial direction D, with fixed complementary guide means 15, 17 that comprise structural elements 12, 13, of the device 10.
  • the first mass 4 and the second mass 6 respectively comprise these guide means 14, 16.
  • the anti-shock device 10 comprises such damping means, which are of the viscous friction type.
  • the anti-shock device 10 comprises such damping means, which comprise a compressible fluid between the polar mass 4, 6 concerned and a stop 42, 44 which limits its stroke away from the component 1.
  • the first pole mass 4 and the second pole mass 6 are each movable in a chamber between two stops, respectively 41 and 42, 43 and 44.
  • the anti-shock device 10 comprises means for damping the movement of each of the polar masses 4, 6 in their respective chamber.
  • the shockproof device 10 comprises such damping means, comprising a deformable shape memory damper 23, 24 arranged to dissipate the kinetic energy of an impact, and to slowly return to its original shape after a shock.
  • this shape memory deformable damper 23, 24 is neoprene.
  • the shockproof device 10 may comprise both damping means, and elastic return means, which are differentiated by their time constant, the return to the stable equilibrium position. being slower with the damping means than with the elastic return means.
  • the shockproof device 10 may comprise one or more damping means consisting of a magnetic memory-shape material, in addition to or in substitution of magnetic polar masses; in this case a single component guarantees both the damping function and the generation of magnetic forces.
  • it may comprise compressible magnetic fluids or magnetic foams in addition to or in substitution for the magnetic polar masses, to guarantee both the damping function and the generation or channeling of the magnetic flux.
  • the axial direction D is linear.
  • the component 1 is made of at least partially magnetically or at least partially magnetic permeable material at a first end 2 and at a second end 3.
  • the anti-shock device 10 then comprises, on either side of the first 2 and second 3 ends, at an upper gap distance, the value of a determined functional clearance J, at the center distance between the first end 2 and the second end 3, a first surface 5 of a first polar mass 4 and a second surface 7 of a second polar mass 6.
  • polar masses 4, 6 are arranged to be either attracted each by a magnetic field emitted by one of the first end 2 or second end 3 of the component 1, or each to generate a magnetic field attracting a first end 2 or second end 3 of component 1, these magnetic fields being of different intensity at the first end 2 and the second end 3, so that the magnetic attraction forces acting on the component 1 at both ends 2, 3 are of different intensity, so as to attract the component 1 by one of its two ends 2, 3, in direct or indirect contact on only one of the surfaces 5, 7 of the polar masses 4, 6.
  • the fluid or the foam may also be non-magnetic.
  • a deformable memory damper can also be non-magnetic.
  • the first polar mass 4 and the second polar mass 6 are each magnetic material, or magnetically permeable, and are magnetic if the component 1 is not.
  • the first polar mass 4 and the second polar mass 6, preferably together define an axial direction D, on which is aligned a longitudinal axis of the component 1 joining the first end 2 and second end 3 of the latter, when the component 1 is inserted between the first polar mass 4 and the second polar mass 6
  • the device is calculated so that the gap distance between the first surface 5 and the second surface 7 is dimensioned so as to ensure the determined functional clearance J over the entire operating temperature range of the shockproof device 10 and the component 1.
  • FIG. 3 The principle of such a magnetic shockproof construction for a component 1, which is shown in a preferred but nonlimiting application in the form of a balance shaft, is shown in FIG. 3.
  • the axis of component 1 which is made of a magnetically permeable material, typically a soft ferromagnetic material, or a magnetic material, is placed between two polar masses 4 and 6.
  • This axis may also consist of two half-axes of such a material, each at one end 2, 3, of component 1.
  • These polar masses 4 and 6 are magnetized if the component 1 is not, they can be permeable magnetically or magnetized when the component 1 is magnetized.
  • These polar masses 4, 6 may in particular be made of micro-magnets, whose polarities are in agreement, and which define the pivoting of the axis of the component 1.
  • the support of this axis is guaranteed, either by two stones interposed between the axis and the polar masses or magnets, or by a hardening treatment of the surface of the polar masses or magnets.
  • the two polar masses 4 and 6 are, according to the invention, each movable in a chamber limited by stops, respectively 41, 42 on the one hand, and 43, 44 on the other hand. Their movement is made according to an axial play, respectively hi and h 2 .
  • the minimum distance between the polar masses 4 and 6 is fixed by the stops 41 and 43 closest to the component, while the maximum distance is fixed by stops 42, 44, the farthest from component 1, here constituted by the bottom of the caves.
  • the two polar masses 4 and 6, and the component 1 are arranged in such a way that the magnetic forces and moments acting on the component are attractive forces, tending to attract the component 1 towards contact surfaces 5 and 7 that comprise either the polar masses 4 and 6, or spacers 18, 19, interposed between these polar masses and the component 1.
  • the mobility of the polar masses 4 and 6 is preferably impeded by damping means, or else elastic return means.
  • the damping means which are preferred, may take different forms: in the case of FIG. 1, viscous friction means of the polar masses 4 and 6 in chambers in which they are mobile, this viscous friction being able to be completed by the presence a compressible fluid between the polar masses 4, 6, and their stops 42, 44, the farthest from the component 1.
  • the damping means comprise dampers 23, 24, arranged to absorb a shock by permitting axial mobility, along the z direction of FIG. 1, or the axial pivoting direction D of Figure 3, one or the other polar mass 4 or 6, and to bring them slowly back to their position prior to impact. Therefore, elastic return means, such as springs, are also possible, however their stiffness must be calculated in order to avoid too stiff a return, and a reverse impact effect on the component 1, which is not desired .
  • these dampers 23 and 24 are made of neoprene, or of silicone, or comprise at least one neoprene part, or silicone, because of the slow return characteristics in the shape of these shape memory materials.
  • Such dampers placed on the internal walls of guide chambers of the polar masses 4 and 6 and inside the stops, are thus used to dissipate the kinetic energy of the shock and to prevent the polar masses or magnets from colliding with the walls or their rear stops 42, 44 during the impact, or with the stops 41, 43, the closest to the component 1, after the impact.
  • the dampers may also be constructed so as to constitute themselves the extreme stops, as in the case of Figure 3 where they are fixed to the ends of complementary guide means 15 and 17, here bores, cooperating with guide means 14 and 16 that comprise here in the form of cylindrical surfaces, the polar masses 4 and 6.
  • dampers are however not necessary, if the axial play and the energy of the magnets are sufficiently large, and if the magnets are subjected to a viscous friction inside the encave which guarantees the dissipation of the 'energy.
  • the size and energy of the magnets used, either in the polar masses 4 and 6, or in the component 1, or in the polar masses 4 and 6 and the component 1, as well as the profile of the axis of the component 1 are optimized to produce a net magnetic attraction force towards one of the two polar masses.
  • polar masses 4 and 6 are magnetic, they will also be called “magnets”.
  • the value of the magnetic force is proportional to the magnetization M axis (r, z) and to the magnetic field gradient H produced by the two magnets: m - VH
  • the integration is done on the volume of the axis V axis .
  • the axis therefore bears on the same magnet.
  • FIG. 1 thus illustrates an embodiment of an axially symmetrical magnetic balance wheel: the balance shaft 1, made of soft magnetizable or magnetic material, is located between two permanent magnets 4 and 6 whose magnetic polarization is directed in the same direction corresponding to the direction z of Figure 3, here under the axial direction reference D corresponding to a pivot axis of the component 1.
  • the support of the balance shaft can be guaranteed or by two stones 1 8, 19, interposed between the magnets and the balance shaft, or by a surface treatment of the magnets.
  • the magnets have an axial clearance h and h 2 respectively, determined by the stops 41, 42 and 43, 44.
  • the axial clearance allows the dissipation of the energy of the shock through the movement of the magnets.
  • the radial dampers 32 and 33 have the function of preventing the axis from emerging from the region of magnetic influence, and have no contact with the component 1 during normal operation thereof. This property is valid for all positions of the watch, so also in a vertical position.
  • the net force of attraction between the axis 1 and the magnet 4 is greater than the force of gravity and the maximum force applied, by the mechanical device with which it cooperates, on the component 1, as visible on the Figure 3;
  • the magnetic attraction force between the two magnets 4 and 6 is sufficiently large to always bring the magnets into the position of minimum distance after the shock, that is to say the two magnets in contact with the stops.
  • the axis is maintained in the region of influence of the magnetic field by the shockproofing 32 and 33: after the shock, the refocusing is guaranteed by the magnetic interaction that brings the axis exactly in the center of the magnets by aligning it perfectly in the z direction.
  • the kinetic energy of the shock is dissipated by the friction of the magnet against the side walls of the encave and / or the damper placed on the stop 44. After the shock, the magnetic attraction takes the magnet 4 and the axis 1 in their equilibrium position.
  • the friction and / or the damper inside the abutment have the function of preventing an excessive energy collision of the magnet 4 against the abutment, a collision which could involve the loss of contact with the axis of the magnet 4 and an energy shock of the axis against the magnet 4.
  • the axis 1 loses contact with the polar mass 4 but it quickly comes into contact with the polar mass 6.
  • the energy of the shock is dissipated by the movement of the magnet 6, thanks to the friction and / or the damper 24 or in the mobility chamber of the polar mass 6.
  • the magnet 6 After the shock, the magnet 6, always in contact with the axis, is brought against the stop. In this condition, the axis is subjected to a force of net attraction to the magnet 4, and thus it is brought into contact with it. Since the dissipative mechanisms act on the movement of the magnets and not on the axis, the dissipation due to the friction of the pivot of the balance is almost zero during normal operation. The quality factor of the regulator is thus independent of the shockproof function and can be much higher than for a traditional mechanical system.
  • the axis of the component may itself be a permanent magnet, thus maximizing magnetic forces and torques.
  • the system can be integrated with other magnetic elements.
  • it advantageously comprises shielding means 20 visible in FIG.
  • the determined functional game J is strictly positive.
  • the functional clearance J determined is greater than or equal to 0.020 mm.
  • the choice of the magnetic permeability of the material of the component 1, and the determination of the magnetization, as the case may be, of the first mass 4 and the second mass 6 on the one hand, and / or the component 1 on the other hand , are preferably made so that the magnetic fields attracting the first end 2 and second end 3 each exert on the component 1 attraction forces greater than ten times the force of attraction of gravity on the component 1.
  • the magnetic field density in the vicinity of the first surface 5 and the second surface 7 is greater than or equal to 100,000 A / m.
  • the shockproof device 10 also advantageously comprises shielding means arranged to prohibit the action of any component magnetic field. radial with respect to the axial direction D, in the vicinity of the first 5 and second 7 contact surfaces.
  • these shielding means 20 comprise at least one tubular part 21, 22 oriented in the axial direction D and surrounding the first mass 4 and the second mass 6, and at least the second end 3 of the component 1.
  • At least the first surface 5 comprises a hard coating or is constituted by a hard surface of a spacer 18 interposed between the first mass 4 and the component 1.
  • a spacer 19 can be interposed between the second mass 6 and the component 1.
  • the anti-shock device 10 comprises magnetic field looping means between the first mass 4 and the second mass 6.
  • the attraction between the polar masses 4, 6, and the component 1 is of electrostatic nature.
  • the notion of relative permittivity or dielectric constant is then substituted for the notion of magnetic permeability, and the notion of electrostatic field is substituted for that of magnetic field.
  • the construction of the anti-shock device 10 is entirely similar, and is sized according to the permanent electrostatic fields established between the component 1 and the polar masses 4 and 6.
  • the anti-shock device 10 relates to the protection of a watch component 1 made of at least partially conductive material or at least partially electrified material at a first end 2 and a second end 3.
  • this shockproof device 10 comprises , on either side of said first 2 and second 3 ends, at an upper gap distance, the value of a determined functional clearance J, at the distance between the first end 2 and the second end 3, a first surface 5 of a first polar mass 4 and a second surface 7 of a second polar mass 6, which polar masses 4; 6 are arranged to either be each attracted by an electrostatic field emitted by one of the first end 2 or second end 3 of the component 1, or to each generate an electrostatic field attracting one of the first end 2 or second end 3 of the component 1 , these electrostatic fields being of different intensity at the first end 2 and the second end end 3, so that the electrostatic attraction forces acting on the component 1 at its two ends 2, 3 are of different intensity, so as to attract the component 1 by one of its two ends, in contact direct
  • this conductive material is polarized by induction in contact or at a distance thanks to the parts which are permanently charged.
  • a similar variant is obtained with the use of a dielectric, insulator or semiconductor, in place of a conductor, the polarization is then limited to the surface of the dielectric, and the force and the attraction torque are lower. those developed when the material is conductive, but still allow this use in the case of a watch.
  • Figures 4 and 5 illustrate an advantageous embodiment, comprising a damping assembly, because of its high compactness, and its overall low thickness.
  • the bearing surface 18A is a polished concave spherical sector made of a stone 18. It is plated on a permanent magnet 4, which develops a remanent magnetic field close to 1 Tesla or greater than 1 Tesla on its surface. In contrast to the stone 18 with respect to the magnet 4 is disposed a support stone 43 having a polished convex profile.
  • the stone 18, the magnet 4 and the support stone 43 are inserted together in a kitten 40, made for example of a non-magnetic material such as brass or titanium, or made of cupro-beryllium.
  • the stone 19 and the support stone 46 are mounted in the kitten 40 with a clamping or gluing, or a holding means, guaranteeing a holding greater than 1 N.
  • This kitten 40 slides freely in a block 41, which has an opening 34 for the passage of the first end 2 of the component 1, here constituted by a set sprung balance.
  • This block 41 comprises, in the vicinity of this opening 34, a radial shock absorber or a radial damper 32, constituted in particular by a range of revolution about the axis D.
  • the assembly is assembled so that the first end 2 of the component 1 is mobile in support in the convex bowl 18A, and that the support stone 43 has its convex sector at the other end.
  • This outer block 41 acts as a stop during shocks on the component 1.
  • the first end 2 of the component or the rocker 1 has a curvature, which is less than that of the concave cap of the stone 18, to ensure contact on a single bridge.
  • the concave curvature 18A of the stone 18 makes it possible to reduce the gap distance between the polar mass 6 and the first end 2 of the component 1, and also constitutes a reservoir for the oil.
  • the bearing surface 19A is a polished concave spherical sector made of a stone 19. It is plated on a permanent magnet 6, which develops a remanent magnetic field close to 1 Tesia or greater than 1 Tesia on its surface.
  • a bearing stone 46 having a polished convex profile.
  • the stone 19, the magnet 6 and the support stone 46 are inserted together in a kitten 44, made for example of a non-magnetic material such as brass or titanium, or made of cupro-beryllium. This kitten 44 slides freely in a block 45, which has an opening 35 for the passage of the second end 3 of the component 1.
  • This block 45 comprises, in the vicinity of this opening 35, a radial shock absorber or a radial damper 33, constituted in particular by a range of revolution about the axis D.
  • the assembly is assembled so that the second end 3 of the component 1 is mobile in support in the convex bowl 19A, without contact during operation in the absence of shocks, and that the bearing stone 46 has its convex sector at the other end.
  • Figure 4 illustrates this end assembly on the side of the second end 3, which is damped by a damper constituted by a resilient arm 50 fall arrest. This elastic arm 50, as visible in FIG.
  • Such an elastic arm fall arrestor is preferably mounted with a preload of the order of 0.5 N. This prestressing can be chosen zero if it is required that the shock occurs regardless of the energy of the shock, without threshold activation.
  • the magnets 4 and 6 are preferably Nd-Fe-B permanent magnets, for example of the "Vacodym®” type of "Vacuumschmelze GmbH".
  • the magnetization or the electrostatic charge of each polar mass is spatially variable and is dimensioned so as to optimize the standard and / or the direction of the magnetic or electrostatic forces applied to the component 1.
  • the invention also relates to a magnetic pivot 100 and / or electrostatic comprising a watch component 1, made of material at least partially magnetically permeable or at least partially magnetic, at a first end 2 and a second end 3, respectively at least partially conductor or at least partially electrified at a first end 2 and at a second end 3, and comprising such an anti-shock device 10.
  • this magnetic pivot 100 and / or electrostatic comprises access means for the insertion of the component 1 in the air gap, or is made dismountable in several parts comprising means of cooperation between them or / and with a bridge 31 and / or a plate 30 to allow mounting of the component 1 supported by its first end 2 on a first portion having the first surface 5 and the first mass 4, prior to mounting a second portion having the second surface 7 and the second mass 6.
  • a magnetic pivot 100 and / or electrostatic as shown in Figure 1 comprises a component 1 which has a tapered portion, of revolution about the axial direction D which is linear, and degressive section from the center of gravity of the component 1 to the second end 3, so as to improve the magnetic field gradient in the vicinity of the second surface 7, and to facilitate the centering of the second end 3 on the axial direction D.
  • the magnetic pivot 100 and / or electrostatic advantageously comprises a component 1 which is dynamically balanced, for its maximum rotational speed, around a longitudinal axis joining the first end 2 and the second end 3.
  • the first end 2 of the component 1 is arranged with a point contact surface with the first surface 5, the point contact surface being locally spherical or conical.
  • the first surface 5 comprises a receiving surface arranged to cooperate with the first end 2, the receiving surface being hollow and locally spherical or conical.
  • the component 1 is a rocker whose pivot axis coincides with the axial direction D.
  • a component 1 comprising a substantially tree-shaped part of magnetically permeable material, or a conductor respectively, and the first mass 4 and the second mass 6 are each made of magnetic material, or respectively of at least partially electrified material;
  • component 1 comprising a substantially tree-shaped portion made of magnetic material, or respectively of at least partially electrified material, and the first mass 4 and the second mass 6 are each made of magnetically permeable or respectively conductive material;
  • - It comprises a component 1 having a substantially tree-shaped portion of magnetic material, or respectively at least partially electrified material, and the first mass 4 and the second mass 6 are each magnetic material, or respectively at least partially electrified material.
  • the invention also relates to a watch movement 1000 comprising at least one such anti-shock device 10, and / or at least one such pivot 100 magnetic and / or electrostatic.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement 1000, and / or at least one such shockproof device 10, and / or at least one such pivot 100 magnetic and / or electrostatic.

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Abstract

Dispositif antichoc (10) pour la protection d'un composant horloger (1) monté en pivot entre une première (2) et une deuxième (3) extrémités dans une chambre (1A). Ledit composant (1) est monté libre dans ladite chambre (1A) entre des masses polaires (4; 6) distinctes dudit composant (1) situées à proximité de ladite chambre (1A), et le dispositif (10) comporte des moyens d'attraction de ladite première extrémité (2) maintenue en appui sur la seule première masse polaire (4), et des moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité (2) vers une deuxième masse polaire (6), lesdits moyens d'attraction de ladite première extrémité (2) et de ladite deuxième extrémité (3), de nature magnétique ou/et électrostatique, sont mobiles le long d'une direction axiale (D) entre des butées.

Description

Antichoc magnétique ou/et électrostatique
Domaine de l'invention
L'invention concerne un dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou respectivement au moins partiellement magnétique, ou/et en matériau au moins partiellement conducteur ou respectivement au moins partiellement électrisé, ledit composant monté en pivot dans une chambre entre une première extrémité et une deuxième extrémité que comporte ledit composant.
L'invention concerne encore un tel dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité et à une deuxième extrémité.
L'invention concerne encore un tel dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité et à une deuxième extrémité.
L'invention concerne encore un pivot magnétique ou/et électrostatique comportant un composant horloger, en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité et à une deuxième extrémité, ou respectivement au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité et à une deuxième extrémité.
L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel dispositif antichoc, ou/et au moins un tel pivot magnétique ou/et électrostatique.
L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et au moins un tel dispositif antichoc, ou/et au moins un tel pivot magnétique ou/et électrostatique.
L'invention concerne le domaine de la micro-mécanique et en particulier de l'horlogerie, auquel elle est particulièrement bien adaptée. Arrière-plan de l'invention
La technique horlogère utilise des solutions traditionnelles pour garantir les fonctions d'antichoc des composants horlogers, tels qu'un balancier. Ces solutions se basent sur la réponse élastique et viscoélastique de pièces ayant fonction d'antichoc et sur le frottement mécanique entre les antichocs et le composant à protéger. Les antichocs traditionnels sont caractérisés notamment par une accélération de seuil au dessous de laquelle l'antichoc n'est pas déformé et par une fonction de recentrage radiale du composant après le choc qui est relativement imprécise.
Les problèmes à résoudre sont alors les suivants :
- garantir, après le choc, un recentrage radial exact.
- réaliser une solution antichoc indépendante des frottements mécaniques, qui ont le désavantage de réduire le rendement/facteur de qualité des composants, lors d'un fonctionnement normal, c'est-à-dire en absence de chocs.
On connaît un document DE 12 1 1 460 B au nom de SIEMENS AG, qui décrit un mobile constitué par une tige solidaire d'un aimant tubulaire intérieur inséré dans un aimant tubulaire extérieur. Ce dernier est mobile, dans une cartouche coaxiale aux deux aimants, à rencontre d'une face d'appui en butée à une extrémité, et à rencontre d'un ressort maintenu par un bouchon à l'autre extrémité. Ce mobile est encore guidé axialement sur une broche solidaire de ce bouchon. A chaque extrémité axiale, ce mobile comporte une douille de protection du noyau fragile en céramique constitué par l'aimant intérieur. Les moyens de guidage en pivotement sont constitués par la coopération des deux aimants tubulaires, intérieur et extérieur. Toutefois, le maintien du mobile sur la première masse polaire ne correspond pas à un appui, puisqu'il y a solidarité entre ce mobile et l'aimant tubulaire intérieur, par l'intermédiaire d'un flasque et d'une de ces deux douilles. De ce fait, le mobile de ce brevet n'est pas libre par rapport à la première masse polaire constituée par l'aimant intérieur, mais seulement par rapport à la deuxième masse polaire constituée par l'aimant extérieur.
On connaît encore un document DE 198 54 063 A1 au nom de JAGMANN VLADIMIR, qui décrit un mobile en matériau magnétisable maintenu par lévitation entre deux masses polaires magnétiques générant un champ magnétique qui est toujours de direction perpendiculaire à l'attraction de la pesanteur, l'orientation lors du fonctionnement est toujours la même. Résumé de l'invention
L'invention propose, pour pallier les limites de l'art antérieur, une configuration de protection d'un composant, et notamment d'un composant horloger, monté en pivot entre des moyens de maintien avec ou sans contact.
La caractéristique essentielle est la mobilité de ces moyens de maintien, dont la position de fonctionnement normale est une position d'équilibre stable, ces moyens de maintien sont mobiles, par rapport à une structure, sous l'effet d'une forte accélération créée par un choc, afin de préserver l'intégrité du composant et de son environnement.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou respectivement au moins partiellement magnétique, ou/et en matériau au moins partiellement conducteur ou respectivement au moins partiellement électrisé, ledit composant monté en pivot dans une chambre entre une première extrémité et une deuxième extrémité que comporte ledit composant, caractérisé en ce que ledit dispositif antichoc comporte, de part et d'autre desdites première et deuxième extrémités, d'une part des moyens d'attraction de ladite première extrémité pour le maintien de ladite première extrémité en appui sur une première masse polaire, et d'autre part, au voisinage d'une deuxième masse polaire, des moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité vers ladite deuxième masse polaire, et en ce que lesdits moyens d'attraction de ladite première extrémité d'une part, et lesdits moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité d'autre part, sont mobiles le long d'une direction axiale entre des butées, et encore caractérisé en ce que ladite première masse polaire et ladite deuxième masse polaire sont distinctes dudit composant, et sont chacune située en périphérie ou à proximité de ladite chambre, et sont chacune en matériau au moins partiellement magnétique ou respectivement au moins partiellement perméable magnétiquement, ou/et en matériau au moins partiellement électrisé ou respectivement au moins partiellement conducteur, et encore caractérisé en ce que ledit composant est monté libre dans ladite chambre entre lesdites masses polaires et de façon à prendre appui sur une surface d'appui à proximité de l'une seule desdites masses polaires.
Selon une caractéristique de l'invention, ce dispositif antichoc comporte des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires, ou/et des moyens de rappel élastique d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires, lesdits moyens d'amortissement ou/et lesdits moyens de rappel élastique étant agencés pour absorber l'énergie communiquée aux dites masses polaires lors d'un choc, et pour ramener après ce dit choc d'au moins une ou chacune desdites masses polaires dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement audit choc. Le bon positionnement et le bon centrage sont établis par les forces magnétiques ou électrostatiques, et non par les forces de rappel élastique.
Dans une réalisation particulière, on propose de réaliser un système antichoc pour un composant horloger, par exemple un axe de balancier, basé sur l'interaction magnétique. Il est possible, pour les dimensions horlogères typiques et en utilisant des micro-aimants commerciaux, de générer des forces magnétiques supérieures à la force de gravité et au couple agissant sur le composant pendant le fonctionnement. Un système régi par des forces magnétiques est censé être capable de regagner exactement sa position d'équilibre magnétique après un choc.
L'invention concerne ainsi encore un tel dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité et à une deuxième extrémité, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre desdites première et deuxième extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé, à l'entraxe entre ladite première extrémité et ladite deuxième extrémité, une première surface d'une première masse polaire et une deuxième surface d'une deuxième masse polaire, lesquelles masses polaires sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ magnétique émis par une desdites première extrémité ou deuxième extrémité dudit composant, ou bien pour générer chacune un champ magnétique attirant une desdites première extrémité ou deuxième extrémité dudit composant, lesdits champs magnétiques étant d'intensité différente au niveau de ladite première extrémité et de ladite deuxième extrémité, de façon à ce que les forces d'attraction magnétiques s'exerçant sur ledit composant à ses deux extrémités soient d'intensité différente, de façon à attirer ledit composant par une de ses deux dites extrémités, en contact direct ou indirect sur une seule desdites surfaces desdites masses polaires, et en ce que ladite première masse polaire et ladite deuxième masse polaire sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées. L'invention concerne encore un tel dispositif antichoc pour la protection d'un composant horloger en matériau au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité et à une deuxième extrémité, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre desdites première et deuxième extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé à l'entraxe entre ladite première extrémité et ladite deuxième extrémité, une première surface d'une première masse polaire et une deuxième surface d'une deuxième masse polaire, lesquelles masses polaires sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ électrostatique émis par une desdites première extrémité ou deuxième extrémité dudit composant, ou bien pour générer chacune un champ électrostatique attirant une desdites première extrémité ou deuxième extrémité dudit composant, lesdits champs électrostatiques étant d'intensité différente au niveau de ladite première extrémité et de ladite deuxième extrémité, de façon à ce que les forces d'attraction électrostatiques s'exerçant sur ledit composant à ses deux extrémités soient d'intensité différente, de façon à attirer ledit composant par une de ses deux dites extrémités, en contact direct ou indirect sur une seule desdites surfaces desdites masses polaires, et en ce que ladite première masse polaire et ladite deuxième masse polaire sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées.
L'invention concerne encore un pivot magnétique ou/et électrostatique comportant un composant horloger, en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité et à une deuxième extrémité, ou respectivement au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité et à une deuxième extrémité, comportant un tel dispositif antichoc.
L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel dispositif antichoc, ou/et au moins un tel pivot magnétique ou/et électrostatique.
L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et au moins un tel dispositif antichoc, ou/et au moins un tel pivot magnétique ou/et électrostatique. Description sommaire des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la figure 1 représente, de façon schématisée, et en coupe longitudinale selon un axe de pivotement, un premier mode d'un dispositif selon l'invention, appliqué à la protection d'un composant de pièce d'horlogerie ;
- la figure 2 représente, de façon schématisée, et en perspective, une pièce d'horlogerie comportant un mouvement incorporant un dispositif selon l'invention ;
- la figure 3 représente, de façon schématisée, le principe de fonctionnement d'un dispositif selon un autre mode de l'invention ;
- la figure 4 représente, de façon schématisée, et en coupe longitudinale selon un axe de pivotement, une variante de réalisation selon le premier mode d'un dispositif selon l'invention, munie d'un dispositif amortisseur ;
- la figure 5 représente, de façon schématisée, partielle et en perspective, un élément de l'amortisseur de la figure 4.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
Ainsi, l'invention concerne un dispositif antichoc 10 pour la protection d'un composant horloger 1 , dit aussi mobile, monté en pivot entre une première extrémité 2 et une deuxième extrémité 3.
Ce dispositif antichoc 10 comporte, de part et d'autre de ces première 2 et deuxième 3 extrémités, d'une part des moyens de guidage en pivotement ou des moyens d'attraction de la première extrémité 2 maintenue en appui sur une première masse polaire 4 distincte du composant 1 , et d'autre part, au voisinage d'une deuxième masse polaire 6 distincte du composant 1 , des moyens de guidage en pivotement de la deuxième extrémité 3 ou des moyens d'attraction de cette deuxième extrémité 3 vers la deuxième masse polaire 6.
Le composant 1 est, au moins au voisinage de sa première extrémité 2 et de sa deuxième extrémité 3, de préférence réalisé dans un matériau magnétiquement perméable ou/et conducteur. Dans une réalisation particulière de l'invention, ce matériau est, encore, aimanté ou/et électrisé. Le composant 1 est mobile dans une chambre 1 A. On entend ici par masse polaire une masse, qui, au moins au voisinage de la chambre 1 A, est réalisée dans un matériau magnétiquement perméable ou/et conducteur, ou, dans une réalisation particulière et préférée de l'invention, dans un matériau aimanté ou/et électrisé. Cette masse polaire 4 ou 6 ne fait pas partie du composant 1 , et est, ainsi, située en périphérie ou à proximité de la chambre 1A :
- dans un premier mode de réalisation, par exemple tel que visible sur les figures 1 et 4, la masse polaire est séparée de la chambre 1 A par une entretoise laquelle comporte une surface d'appui ou de butée pour le composant 1 . Sur la figure 1 , une première masse polaire 4 est ainsi séparée du composant 1 par une entretoise 18, laquelle comporte une telle première surface d'appui 5, et une deuxième masse polaire 6 est séparée du composant 1 par une entretoise 19 qui comporte une telle deuxième surface de butée 7. Dans une telle variante, les masses polaires, quoique sans contact direct avec le composant 1 , interagissent avec lui dans, selon le cas, une attraction ou une répulsion magnétique ou/et électrostatique: ou bien une extrémité axiale selon la direction axiale D du composant 1 est aimantée ou électrisée, et coopère avec la masse polaire la plus proche, qui est magnétiquement perméable ou conductrice sous l'action d'une force magnétique ou électrostatique, ou bien c'est l'inverse, une extrémité axiale selon la direction axiale D du composant 1 est magnétiquement perméable ou conductrice, et coopère avec la masse polaire la plus proche, qui est aimantée ou électrisée ;
- dans un autre mode de réalisation, tel que visible sur la figure 3, une telle masse polaire peut comporter une surface constituant une des surfaces latérales de la chambre 1 A, au voisinage de laquelle ou bien en contact avec laquelle est susceptible de venir la première 2 ou la deuxième 3 extrémité du composant 1 . De préférence, quand le composant 1 est un mobile pivotant autour d'un axe de pivotement D, cette surface de la masse polaire est située dans le prolongement de cet axe D. L'interaction magnétique ou/et électrostatique se fait comme dans le cas précédent, mais sans les entretoises : le composant 1 est alors en contact direct avec une des masses polaires ;
- d'autres modes concernent des réalisations différentes à chaque extrémité du composant 1 : contact direct d'un côté, force d'attraction ou de répulsion indirecte de l'autre. La première masse polaire 4 et la deuxième masse polaire 6 sont distinctes du composant 1 , et sont chacune située en périphérie ou à proximité de la chambre 1 A, et sont chacune en matériau au moins partiellement magnétique ou respectivement au moins partiellement perméable magnétiquement, ou/et en matériau au moins partiellement électrisé ou respectivement au moins partiellement conducteur. Le composant 1 est monté libre dans la chambre 1A entre les masses polaires 4 et 6 et de façon à prendre appui sur une surface d'appui à proximité de l'une seule de ces masses polaires 4, 6.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, les moyens de guidage en pivotement ou les moyens d'attraction de la première extrémité 2 d'une part, et les moyens de guidage en pivotement ou les moyens d'attraction de la deuxième extrémité 3 d'autre part, sont mobiles le long d'une direction axiale D entre des butées.
Dans la forme préférée de l'invention, ce dispositif antichoc 10 comporte, de part et d'autre des première 2 et deuxième 3 extrémités, d'une part des moyens d'attraction de la première extrémité 2 pour le maintien de cette première extrémité 2 en appui sur une première masse polaire 4, et d'autre part, au voisinage d'une deuxième masse polaire 6, des moyens d'attraction de cette deuxième extrémité 3 vers la deuxième masse polaire 6, et les moyens d'attraction de la première extrémité 2 d'une part, et les moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité 3 d'autre part, sont mobiles le long d'une direction axiale D entre des butées.
Cette direction axiale D est illustrée sur les figures dans un cas particulier où elle est linéaire. Elle peut également être curviligne. Mais la direction de mobilité doit coïncider avec la direction du flux du champ magnétique ou électrostatique.
De façon avantageuse, ce dispositif antichoc 10 comporte de préférence des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune des masses polaires 4, 6 ou/et des moyens de rappel élastique d'au moins une ou de chacune des masses polaires 4, 6. Ces moyens d'amortissement ou/et ces moyens de rappel élastique sont agencés pour absorber l'énergie communiquée aux masses polaires 4, 6 lors d'un choc, et pour ramener plus facilement après ce même choc au moins une ou chacune des masses polaires 4, 6 dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement à ce choc. Le bon repositionnement dans la position stable est garanti par les forces magnétiques ou électrostatiques.
Dans un mode de réalisation particulier, tel que visible sur la figure 1 , le dispositif antichoc 10 est agencé de façon à ce que au moins la première masse 4 ou la deuxième masse 6 comporte des moyens de guidage 14, 16 agencés pour coopérer, sous une forte accélération imprimée au composant 1 lors d'un choc, en glissement le long de la direction axiale D, avec des moyens de guidage complémentaire fixes 15, 17 que comportent des éléments de structure 12, 13, du dispositif 10. De préférence, la première masse 4 et la deuxième masse 6 comportent respectivement ces moyens de guidage 14, 16.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif antichoc 10 comporte de tels moyens d'amortissement, qui sont de type frottement visqueux.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif antichoc 10 comporte de tels moyens d'amortissement, qui comportent un fluide compressible entre la masse polaire 4, 6 concernée et une butée 42, 44 qui limite sa course à l'opposé du composant 1 .
De façon particulière propre à l'invention, tel que visible sur la figure 1 , la première masse polaire 4 et la deuxième masse polaire 6 sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées, respectivement 41 et 42, 43 et 44.
De façon préférée et avantageuse, le dispositif antichoc 10 comporte des moyens d'amortissement du mouvement de chacune des masses polaires 4, 6 dans leur chambre respective.
Dans un mode de réalisation particulier, tel que visible sur la figure 1 , le dispositif antichoc 10 comporte de tels moyens d'amortissement, comportant un amortisseur déformable à mémoire de forme 23, 24 agencé pour dissiper l'énergie cinétique d'un choc, et pour revenir lentement à sa forme initiale après un choc.
De façon préférée, cet amortisseur déformable à mémoire de forme 23, 24 est en néoprène.
Dans une réalisation particulière, le dispositif antichoc 10 peut comporter à la fois des moyens d'amortissement, et des moyens de rappel élastique, qui se différencient par leur constante de temps, le retour à la position d'équilibre stable étant plus lent avec les moyens d'amortissement qu'avec les moyens de rappel élastique.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif antichoc 10 peut comporter un ou plusieurs moyens d'amortissement constitués d'un matériau magnétique à mémoire de forme, en addition ou en substitution de masses polaires magnétiques ; dans ce cas un seul composant garantit à la fois la fonction d'amortissement et la génération de forces magnétiques. Dans un autre mode de réalisation particulier, il peut comporter des fluides magnétiques compressibles ou des mousses magnétiques en addition ou en substitution aux masses polaires magnétiques, pour garantir à la fois la fonction d'amortissement et la génération ou la canalisation du flux magnétique.
Dans un mode de réalisation préféré et tel que visible sur les figures, la direction axiale D est linéaire.
Dans une application préférée, le composant 1 est en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité 2 et à une deuxième extrémité 3.
Selon l'invention, le dispositif antichoc 10 comporte alors, de part et d'autre des première 2 et deuxième 3 extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé J, à l'entraxe entre la première extrémité 2 et la deuxième extrémité 3, une première surface 5 d'une première masse polaire 4 et une deuxième surface 7 d'une deuxième masse polaire 6.
Ces masses polaires 4, 6 sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ magnétique émis par une des première extrémité 2 ou deuxième extrémité 3 du composant 1 , ou bien pour générer chacune un champ magnétique attirant une des première extrémité 2 ou deuxième extrémité 3 du composant 1 , ces champs magnétiques étant d'intensité différente au niveau de la première extrémité 2 et de la deuxième extrémité 3, de façon à ce que les forces d'attraction magnétiques s'exerçant sur le composant 1 à ses deux extrémités 2 , 3 soient d'intensité différente, de façon à attirer le composant 1 par une de ses deux extrémités 2, 3, en contact direct ou indirect sur une seule des surfaces 5, 7 des masses polaires 4 , 6. Le fluide ou la mousse peut aussi être amagnétique. Un amortisseur déformable à mémoire de forme peut aussi être amagnétique.
De préférence, la première masse polaire 4 et la deuxième masse polaire 6 sont chacune en matériau magnétique, ou perméable magnétiquement, et sont magnétiques si le composant 1 ne l'est pas. La première masse polaire 4 et la deuxième masse polaire 6, de préférence définissent ensemble une direction axiale D, sur laquelle est aligné un axe longitudinal du composant 1 joignant les première extrémité 2 et deuxième extrémité 3 de ce dernier, lorsque le composant 1 est inséré entre les première masse polaire 4 et deuxième masse polaire 6
Le dispositif est calculé de façon à ce que la distance d'entrefer entre la première surface 5 et la deuxième surface 7 soit dimensionnée de façon à assurer le jeu fonctionnel déterminé J sur toute la plage de températures d'utilisation du dispositif antichoc 10 et du composant 1 .
Le principe d'une telle construction d'antichoc magnétique pour un composant 1 , qui est représenté, dans une application préférée mais non limitative, sous la forme d'un axe de balancier, est montré en figure 3. L'axe du composant 1 , qui est en matériau perméable magnétiquement, typiquement ferromagnétique doux, ou en matériau magnétique, est placé entre deux masses polaires 4 et 6. Cet axe peut aussi consister en deux demi-axes en un tel matériau, chacun à une extrémité 2, 3, du composant 1 . Ces masses polaires 4 et 6 sont magnétisées si le composant 1 ne l'est pas, elles peuvent être perméables magnétiquement ou magnétisées quand le composant 1 est magnétisé.
Ces masses polaires 4, 6, peuvent notamment être constituées de microaimants, dont les polarités concordent, et qui définissent le pivotement de l'axe du composant 1 . L'appui de cet axe est garanti, ou bien par deux pierres interposées entre l'axe et les masses polaires ou aimants, ou bien par un traitement de durcissement de la surface des masses polaires ou aimants.
Les deux masses polaires 4 et 6 sont, selon l'invention, mobiles chacune dans une chambre limitée par des butées, respectivement 41 , 42 d'une part, et 43, 44 d'autre part. Leur mouvement se fait selon un jeu axial, respectivement hi et h2.
La distance minimale entre les masses polaires 4 et 6 est fixée par les butées 41 et 43 les plus proches du composant, tandis que la distance maximale est fixée par les butées 42, 44, les plus éloignées du composant 1 , ici constituées par le fond des encaves.
Les deux masses polaires 4 et 6, et le composant 1 , sont agencés de façon à ce que les forces et couples magnétiques s'exerçant sur le composant soient des forces d'attraction, tendant à attirer le composant 1 vers des surfaces de contact 5 et 7 que comportent, soit les masses polaires 4 et 6, soit des entretoises 18, 19, interposées entre ces masses polaires et le composant 1 .
La position normale des masses polaires est celle représentée sur les figures 1 et 3, dans une position où on organise les champs magnétiques autour du composant 1 avec un déséquilibre, de façon à ce que celui-ci vienne en contact avec une seule des surfaces 5 ou 7, soit la surface 5 sur les figures, et reste à une distance J correspondant à un jeu fonctionnel prédéterminé de l'autre de ces surfaces.
La mobilité des masses polaires 4 et 6 est de préférence entravée par des moyens d'amortissement, ou encore des moyens de rappel élastique. Les moyens d'amortissement, préférés, peuvent prendre différentes formes: dans le cas de la figure 1 , des moyens de frottement visqueux des masses polaires 4 et 6 dans des chambres dans lesquelles elles sont mobiles, ce frottement visqueux pouvant être complété par la présence d'un fluide compressible entre les masses polaires 4, 6, et leurs butées 42, 44, les plus éloignées du composant 1 .
Ou bien, tel que visible sur la figure 1 , dans un mode de réalisation préféré, les moyens d'amortissement comportent des amortisseurs 23, 24, agencés pour encaisser un choc en autorisant une mobilité axiale, selon la direction z de la figure 1 , ou la direction axiale de pivotement D de la figure 3, de l'une ou l'autre masse polaire 4 ou 6, et pour ramener lentement celles-ci dans leur position antérieure au choc. De ce fait, des moyens de rappel élastique, tels des ressorts, sont aussi envisageables, toutefois leur raideur doit être calculée afin d'éviter un retour trop raide, et un effet de choc inverse sur le composant 1 , qui n'est pas souhaité.
Dans une réalisation préférée pour l'horlogerie, notamment pour amortir un axe de balancier tel que visible sur la figure 3, ces amortisseurs 23 et 24 sont réalisés en néoprène, ou en silicone, ou comportent une au moins une partie en néoprène, ou en silicone, en raison des caractéristiques de retour lent en forme de ces matériaux à mémoire de forme. De tels amortisseurs, placés sur les parois internes de chambres de guidage des masses polaires 4 et 6 et à l'intérieur des butées, sont ainsi utilisés pour dissiper l'énergie cinétique du choc et éviter que les masses polaires ou aimants entrent en collision avec les parois ou leurs butées arrière 42, 44 lors du choc, ou avec les butées 41 , 43, les plus proches du composant 1 , après le choc.
Les amortisseurs peuvent aussi être construits de façon à constituer eux- mêmes les butées extrêmes, comme dans le cas de la figure 3 où ils sont fixés aux extrémités de moyens de guidage complémentaires 15 et 17, ici des alésages, coopérant avec des moyens de guidage 14 et 16 que comportent, ici sous forme de portées cylindriques, les masses polaires 4 et 6.
L'utilisation des amortisseurs n'est toutefois pas nécessaire, si le jeu axial et l'énergie des aimants sont suffisamment grands, et si les aimants sont soumis à un frottement visqueux à l'intérieur de l'encave qui garantit la dissipation de l'énergie.
Des antichoc radiaux traditionnels 32 et 33, visibles sur la figure 3, sont avantageusement placés le long de l'axe, autour de portées 34, 35, du composant 1 , pour éviter que, lors d'un choc, l'axe du composant 1 puisse sortir de la région où le champ magnétique est plus fort. Ces antichocs radiaux 32 et 33 n'ont pas de contact avec le composant 1 , dans la marche normale de celui-ci.
La taille et l'énergie des aimants utilisés, soit dans les masses polaires 4 et 6, soit dans le composant 1 , soit dans les masses polaires 4 et 6 et le composant 1 , ainsi que le profil de l'axe du composant 1 sont optimisés pour produire une force d'attraction magnétique nette vers une des deux masses polaires.
On décrit ici plus particulièrement le cas préféré où les masses polaires 4 et 6 sont magnétiques, elles seront aussi appelées « aimants >>.
La valeur de la force magnétique est proportionnelle à l'aimantation Maxe(r,z) et au gradient du champ magnétique H produit par les deux aimants : m - VH
L'intégration est faite sur le volume de l'axe Vaxe. Pour toutes positions de la pièce d'horlogerie, ci-après appelée « montre >>, l'axe appuie donc sur le même aimant. L'axe est aussi soumis au couple magnétique Cm : =- ¼ {^ _ x H
Il est nul seulement si l'axe est orienté comme les lignes de champ, donc dans la direction z. Si l'orientation de l'axe s'écarte de la direction z, le couple de rappel Cm réoriente l'axe dans la direction correcte.
La figure 1 illustre ainsi une réalisation de balancier magnétique à symétrie axiale: l'axe de balancier 1 , en matériaux magnétisable doux, ou magnétique, se trouve entre deux aimants permanents 4 et 6 dont la polarisation magnétique est dirigée selon la même direction correspondant à la direction z de la figure 3, ici sous la référence de direction axiale D correspondant à un axe de pivotement du composant 1 . L'appui de l'axe de balancier peut être garanti ou par deux pierres 1 8, 19, interposées entre les aimants et l'axe de balancier, ou par un traitement de surface des aimants.
L'interaction magnétique entre axe et aimants résulte dans une attraction nette vers l'aimant 4 supérieure à la gravité.
Les aimants ont un jeu axial h et h2 respectivement, déterminé par les butées 41 , 42 et 43, 44. Le jeu axial permet la dissipation de l'énergie du choc à travers le mouvement des aimants. Les amortisseurs radiaux 32 et 33 ont la fonction d'éviter que l'axe sorte de la région d'influence magnétique, et n'ont pas de contact avec le composant 1 pendant la marche normale de celui-ci. Cette propriété est valable pour toutes les positions de la montre, donc aussi en position verticale.
L'optimisation des caractéristiques géométriques des pièces permet deux résultats:
- la force d'attraction nette entre l'axe 1 et l'aimant 4 est supérieure à la force de gravité et à la force maximale appliquée, par le dispositif mécanique avec lequel il coopère, sur le composant 1 , tel que visible sur la figure 3;
- la force d'attraction magnétique entre les deux aimants 4 et 6 est suffisamment grande pour emmener toujours les aimants dans la position de distance minimale après le choc, c'est-à-dire les deux aimants en contact avec les butées.
Ces deux propriétés garantissent que la configuration montrée est d'équilibre stable en absence de chocs et que cette position d'équilibre stable est réobtenue après un choc.
Lors d'un choc radial, l'axe est maintenu dans la région d'influence du champ magnétique par les antichocs 32 et 33: après le choc, le recentrage est garanti par l'interaction magnétique qui ramène l'axe exactement au centre des aimants en l'alignant parfaitement dans la direction z.
Lors d'un choc axial deux situations sont possibles :
- le système subit une accélération a = n g dans la direction z > 0 : dans ce cas, l'aimant 4 et l'axe, qui sont soumis à la même accélération, se déplacent solidairement, en gardant le contact grâce à l'attraction magnétique, tandis que l'aimant 6 est bloqué par sa butée 43. L'énergie cinétique du choc est dissipée par le frottement de l'aimant contre les parois latérales de l'encave et/ou l'amortisseur placé sur la butée 44. Après le choc, l'attraction magnétique emmène l'aimant 4 et l'axe 1 dans leur position d'équilibre. Le frottement et/ou l'amortisseur à l'intérieur de la butée ont la fonction d'empêcher une collision trop énergétique de l'aimant 4 contre la butée, collision qui pourrait impliquer la perte de contact de l'axe de l'aimant 4 et un choc énergétique de l'axe contre l'aimant 4. Une fois que les aimants sont retournés en contact contre les butées, l'axe est ramené exactement à sa position d'équilibre par la force et le couple magnétique;
- ou le système subit une accélération a = n g dans la direction z < 0 : dans ce cas, l'aimant 6 et l'axe 1 se déplacent, tandis que l'aimant 4 est bloqué par sa butée 41 . L'axe 1 perd le contact avec la masse polaire 4 mais il entre rapidement en contact avec la masse polaire 6. Le choc entre l'axe et l'aimant 4 est toutefois très peu énergétique même pour une grande accélération du type a = 3500 g, parce que la distance initiale est très petite, environ 0.02 mm. En analogie avec le cas précédent, l'énergie du choc est dissipée par le mouvement de l'aimant 6, grâce au frottement et/ou à l'amortisseur 24 ou dans la chambre de mobilité de la masse polaire 6. Après le choc, l'aimant 6, toujours en contact avec l'axe, est ramené contre la butée. Dans cette condition, l'axe est soumis à une force d'attraction nette vers l'aimant 4, et donc il est ramené en contact avec celui-ci. Puisque les mécanismes dissipatifs agissent sur le mouvement des aimants et non sur l'axe, la dissipation due au frottement du pivot du balancier est presque nulle lors du fonctionnement normal. Le facteur de qualité du régulateur est donc indépendant de la fonction d'antichoc et peut être beaucoup plus élevé que pour un système mécanique traditionnel.
Dans une configuration alternative, l'axe du composant peut être lui-même un aimant permanent, maximisant ainsi les forces et couples magnétiques.
Les avantages découlant des caractéristiques de l'invention sont substantiels :
- le recentrage radial de l'axe est toujours garanti exact après le choc ;
- la position d'équilibre axial, et de fonctionnement idéal, est toujours rattrapée après le choc ;
- la résistance aux chocs est supérieure à celle des antichocs traditionnels ;
- les frottements et la dissipation d'énergie sont minimisés ;
- le nombre de composants est limité comparé à d'autres solutions ;
- le système peut être intégré à d'autres éléments magnétiques. A cet effet il comporte avantageusement des moyens de blindage 20 visibles sur la figure 1 .
Le jeu fonctionnel J déterminé est strictement positif. De préférence, le jeu fonctionnel J déterminé est supérieur ou égal à 0,020 mm.
Le choix de la perméabilité magnétique du matériau du composant 1 , et la détermination de l'aimantation, selon le cas, de la première masse 4 et de la deuxième masse 6 d'une part, ou/et du composant 1 d'autre part, sont de préférence effectués de façon à ce que les champs magnétiques attirant les première extrémité 2 et deuxième extrémité 3 exercent chacun sur le composant 1 des forces d'attraction supérieures à dix fois la force d'attraction de la pesanteur sur le composant 1 .
De façon préférée, la densité de champ magnétique au voisinage de la première surface 5 et de la deuxième surface 7 est supérieure ou égale à 100000 A / m.
Le dispositif antichoc 10 comporte encore, avantageusement, des moyens de blindage 20 agencés pour interdire l'action de tout champ magnétique à composante radiale par rapport à la direction axiale D, au voisinage des première 5 et deuxième 7 surfaces de contact.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , ces moyens de blindage 20 comportent au moins une partie tubulaire 21 , 22 axée sur la direction axiale D et entourant la première masse 4 et la deuxième masse 6, et au moins la deuxième extrémité 3 du composant 1 .
Dans une réalisation particulière, au moins la première surface 5 comporte un revêtement dur ou est constituée par une surface dure d'une entretoise 18 interposée entre la première masse 4 et le composant 1 . De façon similaire, une entretoise 19 peut être interposée entre la deuxième masse 6 et le composant 1 .
Dans une variante particulière, le dispositif antichoc 10 comporte des moyens de bouclage de champ magnétique entre la première masse 4 et la deuxième masse 6.
Dans un autre mode de réalisation, l'attraction entre les masses polaires 4, 6, et le composant 1 est de nature électrostatique. La notion de permittivité relative ou constante diélectrique se substitue alors à la notion de perméabilité magnétique, et la notion de champ électrostatique se substitue à celle de champ magnétique. La construction du dispositif antichoc 10 est entièrement similaire, et est dimensionnée en fonction des champs électrostatiques permanents établis entre le composant 1 et les masses polaires 4 et 6.
Dans cette version, le dispositif antichoc 10 concerne la protection d'un composant horloger 1 en matériau au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité 2 et à une deuxième extrémité 3. Selon l'invention, ce dispositif antichoc 10 comporte, de part et d'autre desdites première 2 et deuxième 3 extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé J, à l'entraxe entre la première extrémité 2 et la deuxième extrémité 3, une première surface 5 d'une première masse polaire 4 et une deuxième surface 7 d'une deuxième masse polaire 6, lesquelles masses polaires 4 ; 6 sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ électrostatique émis par une des première extrémité 2 ou deuxième extrémité 3 du composant 1 , ou bien pour générer chacune un champ électrostatique attirant une des première extrémité 2 ou deuxième extrémité 3 du composant 1 , ces champs électrostatiques étant d'intensité différente au niveau de la première extrémité 2 et de la deuxième extrémité 3, de façon à ce que les forces d'attraction électrostatiques s'exerçant sur le composant 1 à ses deux extrémités 2, 3 soient d'intensité différente, de façon à attirer le composant 1 par une de ses deux extrémités, en contact direct ou indirect sur une seule des surfaces 5, 7 des masses polaires 4 , 6. La première masse polaire 4 et la deuxième masse polaire 6 sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées 41 , 42 respectivement 43, 44.
En somme, dans ce mode faisant appel à des forces et couples électrostatiques, il est possible d'utiliser un matériau conducteur, soit pour le composant 1 si les masses polaires 4 et 6 sont électrisées de façon permanente et chargées avec une énergie suffisante, soit pour les masses polaires 4 et 6 si c'est le composant 1 qui est électrisé et chargé : ce matériau conducteur est polarisé par induction au contact ou à distance grâce aux pièces qui sont chargées de manière permanente. Une variante similaire est obtenue avec l'utilisation d'un diélectrique, isolant ou semi-conducteur, à la place d'un conducteur, la polarisation est alors limitée à la surface du diélectrique, et la force et le couple d'attraction sont inférieurs à ceux développés quand le matériau est conducteur, mais permettent encore cette utilisation dans le cas d'une montre.
Il est encore possible, dans un autre mode de réalisation, de cumuler l'action de forces et couples électrostatiques et de forces et couples magnétiques.
Les figures 4 et 5 illustrent un mode avantageux de réalisation, comportant un ensemble amortisseur, en raison de sa grande compacité, et de son épaisseur totale faible.
La surface d'appui 18A est un secteur sphérique concave poli réalisé dans une pierre 18. Celle-ci est plaquée sur un aimant permanent 4, lequel développe un champ magnétique rémanent voisin de 1 Tesla ou supérieur à 1 Tesla à sa surface. A l'opposé de la pierre 18 par rapport à l'aimant 4 est disposée une pierre d'appui 43 comportant un profil convexe poli. La pierre 18, l'aimant 4 et la pierre d'appui 43, sont insérés ensemble dans un chaton 40, réalisé par exemple dans un matériau amagnétique comme laiton ou titane, ou réalisé en cupro-beryllium. De préférence la pierre 19 et la pierre d'appui 46 sont montées dans le chaton 40 avec un serrage ou un collage, ou un moyen de maintien, garantissant une tenue supérieure à 1 N. Ce chaton 40 coulisse librement dans un bloc 41 , lequel comporte une ouverture 34 pour le passage de la première extrémité 2 du composant 1 , ici constitué par un ensemble balancier-spiral. Ce bloc 41 comporte, au voisinage de cette ouverture 34, un antichoc radial ou un amortisseur radial 32, constitué notamment par une portée de révolution autour de l'axe D.
L'ensemble est assemblé de façon à ce que la première extrémité 2 du composant 1 soit mobile en appui dans la cuvette convexe 18A, et à ce que la pierre d'appui 43 présente son secteur convexe à l'autre extrémité. Ce bloc extérieur 41 fait fonction de butée lors de chocs sur le composant 1 .
De préférence, la première extrémité 2 du composant ou du balancier 1 , comporte une courbure, qui est inférieure à celle de la calotte concave de la pierre 18, afin d'assurer le contact sur un seul pont. La courbure concave 18A de la pierre 18 permet de diminuer la distance d'entrefer entre la masse polaire 6 et la première extrémité 2 du composant 1 , et constitue aussi un réservoir pour l'huile.
Du côté de la deuxième extrémité 3 du composant 1 , un assemblage similaire est installé. La surface d'appui 19A est un secteur sphérique concave poli réalisé dans une pierre 19. Celle-ci est plaquée sur un aimant permanent 6, lequel développe un champ magnétique rémanent voisin de 1 Tesia ou supérieur à 1 Tesia à sa surface. A l'opposé de la pierre 19 par rapport à l'aimant 4 est disposée une pierre d'appui 46 comportant un profil convexe poli. La pierre 19, l'aimant 6 et la pierre d'appui 46, sont insérés ensemble dans un chaton 44, réalisé par exemple dans un matériau amagnétique comme laiton ou titane, ou réalisé en cupro-beryllium. Ce chaton 44 coulisse librement dans un bloc 45, lequel comporte une ouverture 35 pour le passage de la deuxième extrémité 3 du composant 1 . Ce bloc 45 comporte, au voisinage de cette ouverture 35, un antichoc radial ou un amortisseur radial 33, constitué notamment par une portée de révolution autour de l'axe D. L'ensemble est assemblé de façon à ce que la deuxième extrémité 3 du composant 1 soit mobile en appui dans la cuvette convexe 19A, sans contact lors du fonctionnement en l'absence de chocs, et à ce que la pierre d'appui 46 présente son secteur convexe à l'autre extrémité. La figure 4 illustre ce montage d'extrémité du côté de la deuxième extrémité 3, qui est amorti par un amortisseur constitué par un bras élastique 50 pare-chute. Ce bras élastique 50, tel que visible sur la figure 5, est fixé sur une platine 30 ou sur un pont 31 , il comporte une extrémité libre, qui vient en appui sur la calotte convexe de la pierre d'appui 46, par au moins une surface de contact, et, dans cette exemple préféré par trois zones de contact 51 , 52, 53 disposées en triangle. L'effort est donc parfaitement réparti, et le maintien axial de l'ensemble porteur de la deuxième masse polaire 6 est assuré. Un tel bras élastique pare-chute est de préférence monté avec une précontrainte de l'ordre de 0,5 N. Cette précontrainte peut être choisie nulle s'il est requis que l'antichoc intervienne quelque soit l'énergie du choc, sans seuil d'activation.
On comprend que le même assemblage peut être implanté, de façon symétrique, en appui sur la pierre d'appui 43, au voisinage de la première extrémité 2 du composant 1 .
Les aimants 4 et 6 sont de préférence des aimants permanents Nd-Fe-B, par exemple de type « Vacodym® >> de « Vacuumschmelze GmbH >>.
Dans une réalisation particulière, la magnétisation ou la charge électrostatique de chaque masse polaire est spatialement variable et est dimensionnée de façon à optimiser la norme et/ou la direction des forces magnétiques ou électrostatiques appliquées au composant 1 .
L'invention concerne encore un pivot magnétique 100 magnétique ou/et électrostatique comportant un composant horloger 1 , en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique, à une première extrémité 2 et à une deuxième extrémité 3, ou respectivement au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité 2 et à une deuxième extrémité 3, et comportant un tel dispositif antichoc 10.
De préférence, ce pivot 100 magnétique ou/et électrostatique comporte des moyens d'accès pour l'insertion du composant 1 dans l'entrefer, ou bien est réalisé démontable en plusieurs parties comportant des moyens de coopération entre eux ou/et avec un pont 31 ou/et une platine 30 pour permettre le montage du composant 1 en appui par sa première extrémité 2 sur une première partie comportant la première surface 5 et la première masse 4, préalablement au montage d'une deuxième partie comportant la deuxième surface 7 et la deuxième masse 6.
Avantageusement, un pivot 100 magnétique ou/et électrostatique tel que représenté sur la figure 1 comporte un composant 1 lequel présente une partie fuselée, de révolution autour de la direction axiale D qui est linéaire, et de section dégressive depuis le centre de gravité du composant 1 vers la deuxième extrémité 3, de façon à améliorer le gradient de champ magnétique au voisinage de la deuxième surface 7 , et à faciliter le centrage de la deuxième extrémité 3 sur la direction axiale D.
Dans le cas où le composant 1 est animé d'un mouvement de pivotement autour de la direction axiale D, le pivot 100 magnétique ou/et électrostatique comporte avantageusement un composant 1 qui est équilibré dynamiquement, pour sa vitesse de pivotement maximale, autour d'un axe longitudinal joignant la première extrémité 2 et la deuxième extrémité 3.
De préférence, la première extrémité 2 du composant 1 est agencée avec une surface de contact ponctuelle avec la première surface 5, la surface de contact ponctuelle étant localement sphérique ou conique.
Avantageusement, la première surface 5 comporte une surface de réception agencée pour coopérer avec la première extrémité 2, la surface de réception étant creuse et localement sphérique ou conique.
Dans une application préférée à un oscillateur, le composant 1 est un balancier dont l'axe de pivotement est confondu avec la direction axiale D.
On comprend qu'un tel pivot 100 magnétique ou/et électrostatique équipé d'un tel dispositif antichoc 10 peut alors adopter différentes configurations :
- il comporte un composant 1 comportant une partie sensiblement arbrée en matériau perméable magnétiquement, ou respectivement conducteur, et la première masse 4 et la deuxième masse 6 sont chacune en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé;
- il comporte un composant 1 comportant une partie sensiblement arbrée en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé, et la première masse 4 et la deuxième masse 6 sont chacune en matériau perméable magnétiquement ou respectivement conducteur;
- il comporte un composant 1 comportant une partie sensiblement arbrée en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé, et la première masse 4 et la deuxième masse 6 sont chacune en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé.
Naturellement il est possible de créer une configuration avec des champs de nature différente au deux extrémités du composant 1 , magnétique à une extrémité, électrostatique à l'autre. L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel dispositif antichoc 10, ou/et au moins un tel pivot 100 magnétique ou/et électrostatique.
L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie 1000, ou/et au moins un tel dispositif antichoc 10, ou/et au moins un tel pivot 100 magnétique ou/et électrostatique.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif antichoc (10) pour la protection d'un composant horloger (1 ) en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou respectivement au moins partiellement magnétique, ou/et en matériau au moins partiellement conducteur ou respectivement au moins partiellement électrisé, ledit composant (1 ) monté en pivot dans une chambre (1 A) entre une première extrémité (2) et une deuxième extrémité (3) que comporte ledit composant (1 ), caractérisé en ce que ledit dispositif antichoc (10) comporte, de part et d'autre desdites première (2) et deuxième (3) extrémités, d'une part des moyens d'attraction de ladite première extrémité (2) pour le maintien de ladite première extrémité (2) en appui sur une première masse polaire (4), et d'autre part, au voisinage d'une deuxième masse polaire (6), des moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité (3) vers ladite deuxième masse polaire (6), et en ce que lesdits moyens d'attraction de ladite première extrémité (2) d'une part, et lesdits moyens d'attraction de ladite deuxième extrémité (3) d'autre part, sont mobiles le long d'une direction axiale (D) entre des butées, et encore caractérisé en ce que ladite première masse polaire (4) et ladite deuxième masse polaire (6) sont distinctes dudit composant (1 ), et sont chacune située en périphérie ou à proximité de ladite chambre (1A), et sont chacune en matériau au moins partiellement magnétique ou respectivement au moins partiellement perméable magnétiquement, ou/et en matériau au moins partiellement électrisé ou respectivement au moins partiellement conducteur, et encore caractérisé en ce que ledit composant (1 ) est monté libre dans ladite chambre (1 A) entre lesdites masses polaires (4 ; 6) et de façon à prendre appui sur une surface d'appui à proximité de l'une seule desdites masses polaires (4 ; 6).
2. Dispositif antichoc (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires (4 ; 6) ou/et des moyens de rappel élastique d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires (4 ; 6), lesdits moyens d'amortissement ou/et lesdits moyens de rappel élastique étant agencés pour absorber l'énergie communiquée aux dites masses polaires (4 ; 6) lors d'un choc, et pour ramener après ce dit choc au moins une ou chacune desdites masses polaires (4 ; 6) dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement audit choc.
3. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins ladite première masse (4) ou ladite deuxième masse (6) comporte des moyens de guidage (14 ; 16) agencés pour coopérer, sous une forte accélération imprimée audit composant (1 ) lors d'un choc, en glissement le long d'une direction axiale (D), avec des moyens de guidage complémentaire fixes (15 ; 17) que comporte ledit dispositif (10).
4. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires (4 ; 6) agencés pour absorber l'énergie communiquée aux dites masses polaires (4 ; 6) lors d'un choc, et pour ramener après ce dit choc au moins une ou chacune desdites masses polaires (4 ; 6) dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement audit choc, et que lesdits moyens d'amortissement sont de type frottement visqueux.
5. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires (4 ; 6) agencés pour absorber l'énergie communiquée aux dites masses polaires (4 ; 6) lors d'un choc, et pour ramener après ce dit choc au moins une ou chacune desdites masses polaires (4 ; 6) dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement audit choc, et que lesdits moyens d'amortissement comportent un fluide compressible entre ladite masse polaire (4 ; 6) concernée et une butée (42 ; 44) qui limite sa course à l'opposé dudit composant (1 ).
6. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement du mouvement d'au moins une ou de chacune desdites masses polaires (4 ; 6) agencés pour absorber l'énergie communiquée aux dites masses polaires (4 ; 6) lors d'un choc, et pour ramener après ce dit choc au moins une ou chacune desdites masses polaires (4 ; 6) dans une position d'équilibre stable qu'elle occupait préalablement audit choc, et que lesdits moyens d'amortissement comportent un amortisseur déformable à mémoire de forme (23, 24) agencé pour dissiper l'énergie cinétique d'un choc, et pour revenir à sa forme initiale après un choc.
7. Dispositif antichoc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit amortisseur déformable à mémoire de forme (23, 24) est constitué par un bras élastique (50), fixé sur une platine (30) ou sur un pont (31 ), et qui comporte une extrémité libre, qui vient en appui sur une calotte convexe d'une pierre d'appui (46), sur au moins une surface de contact.
8. Dispositif antichoc (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amortissement du mouvement comportent un bloc (41 ; 45) dans lequel coulisse librement un chaton (40 ; 44) qui maintiennent ensemble une pierre (18 ; 19) comportant une surface concave d'appui (18A ; 19A) de ladite première ou deuxième extrémité (2 ; 3) dudit mobile (1 ), ladite pierre (18 ; 19) prenant appui sur une dite masse polaire (4 ; 6), laquelle elle-même en appui sur une pierre d'appui (43 ; 46) apte à coopérer avec un dit amortisseur déformable à mémoire de forme (23, 24).
9. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes pour la protection d'un composant horloger (1 ) en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité (2) et à une deuxième extrémité (3), caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre desdites première (2) et deuxième (3) extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé (J), à l'entraxe entre ladite première extrémité (2) et ladite deuxième extrémité (3), une première surface
(5) d'une première masse polaire (4) et une deuxième surface (7) d'une deuxième masse polaire (6), lesquelles masses polaires (4 ; 6) sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ magnétique émis par une desdites première extrémité (2) ou deuxième extrémité (3) dudit composant (1 ), ou bien pour générer chacune un champ magnétique attirant une desdites première extrémité (2) ou deuxième extrémité (3) dudit composant (1 ), lesdits champs magnétiques étant d'intensité différente au niveau de ladite première extrémité (2) et de ladite deuxième extrémité (3), de façon à ce que les forces d'attraction magnétiques s'exerçant sur ledit composant (1 ) à ses deux extrémités (2 ; 3) soient d'intensité différente, de façon à attirer ledit composant (1 ) par une de ses deux dites extrémités, en contact direct ou indirect sur une seule desdites surfaces (5 ; 7) desdites masses polaires (4 ; 6), et en ce que ladite première masse polaire (4) et ladite deuxième masse polaire
(6) sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées (41 , 42 ; 43, 44).
10. Dispositif antichoc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blindage (20) agencés pour interdire l'action de tout champ magnétique à composante radiale par rapport à ladite direction axiale (D), au voisinage desdites première (5) et deuxième (7) surfaces de contact.
1 1 . Dispositif antichoc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de blindage (20) comportent au moins une partie tubulaire (21 ; 22) axée sur ladite direction axiale (D) et entourant ladite première masse (4) et ladite deuxième masse (6), et au moins ladite deuxième extrémité (3) dudit composant (1 ).
12. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes pour la protection d'un composant horloger (1 ) en matériau au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité (2) et à une deuxième extrémité (3), caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre desdites première (2) et deuxième (3) extrémités, à une distance d'entrefer supérieure, de la valeur d'un jeu fonctionnel déterminé (J), à l'entraxe entre ladite première extrémité (2) et ladite deuxième extrémité (3), une première surface (5) d'une première masse polaire (4) et une deuxième surface (7) d'une deuxième masse polaire (6), lesquelles masses polaires (4 ; 6) sont agencées pour, ou bien être attirée chacune par un champ électrostatique émis par une desdites première extrémité (2) ou deuxième extrémité (3) dudit composant (1 ), ou bien pour générer chacune un champ électrostatique attirant une desdites première extrémité (2) ou deuxième extrémité (3) dudit composant (1 ), lesdits champs électrostatiques étant d'intensité différente au niveau de ladite première extrémité (2) et de ladite deuxième extrémité (3), de façon à ce que les forces d'attraction électrostatiques s'exerçant sur ledit composant (1 ) à ses deux extrémités (2 ; 3) soient d'intensité différente, de façon à attirer ledit composant (1 ) par une de ses deux dites extrémités, en contact direct ou indirect sur une seule desdites surfaces (5 ; 7) desdites masses polaires (4 ; 6), et en ce que ladite première masse polaire (4) et ladite deuxième masse polaire (6) sont chacune mobile dans une chambre entre deux butées (41 , 42 ; 43, 44).
13. Dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la magnétisation ou la charge électrostatique de chaque dite masse polaire est spatialement variable et est dimensionnée de façon à optimiser la norme et/ou la direction des forces magnétiques ou électrostatiques appliquées audit composant (1 ).
14. Pivot (100) magnétique ou/et électrostatique comportant un composant horloger (1 ), en matériau au moins partiellement perméable magnétiquement ou au moins partiellement magnétique à une première extrémité (2) et à une deuxième extrémité (3), ou respectivement au moins partiellement conducteur ou au moins partiellement électrisé à une première extrémité (2) et à une deuxième extrémité (3), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications précédentes.
15. Pivot (100) magnétique ou/et électrostatique selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un dit composant (1 ) comportant une partie sensiblement arbrée en matériau perméable magnétiquement, ou respectivement conducteur, et en ce que ladite première masse (4) et ladite deuxième masse (6) sont chacune en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé.
16. Pivot (100) magnétique ou/et électrostatique selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un dit composant (1 ) comportant une partie sensiblement arbrée en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé, et en ce que ladite première masse (4) et ladite deuxième masse (6) sont chacune en matériau perméable magnétiquement, ou respectivement conducteur.
17. Pivot (100) magnétique ou/et électrostatique selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un dit composant (1 ) comportant une partie sensiblement arbrée en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé, et en ce que ladite première masse (4) et ladite deuxième masse (6) sont chacune en matériau magnétique, ou respectivement en matériau au moins partiellement électrisé.
18. Mouvement d'horlogerie (1000) comportant au moins un dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications 1 à 13, ou/et au moins un pivot (100) magnétique ou/et électrostatique selon l'une des revendications 14 à 17.
19. Pièce d'horlogerie comportant au moins un mouvement d'horlogerie (1000) selon la revendication précédente, ou/et au moins un dispositif antichoc (10) selon l'une des revendications 1 à 13, ou/et au moins un pivot (100) magnétique ou/et électrostatique selon l'une des revendications 14 à 18.
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