CH709018A2 - Dispositif régulateur magnétique et mouvement horloger comprenant un tel dispositif. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif régulateur magnétique (20) de la vitesse angulaire relative d’une roue (22) et d’au moins un dipôle magnétique (24) solidaire d’un élément oscillant (26), ladite roue ou ledit dipôle étant entraînée par un couple moteur, ladite roue comprenant un chemin ferromagnétique (36) polaire périodique et alterné en fonction d’un angle au centre et ledit au moins un dipôle étant agencé pour permettre un couplage magnétique avec ledit chemin ferromagnétique et une oscillation dudit dipôle à la fréquence propre de l’élément oscillant lors du mouvement relatif de la roue et du dipôle magnétique pour réguler ladite vitesse angulaire relative, caractérisé en ce que ladite roue comprend en outre des moyens de dissipation d’énergie cinétique dudit au moins un dipôle lorsqu’il s’écarte dudit chemin ferromagnétique.

Description

Domaine de l’invention

[0001] La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs régulateurs magnétiques de la vitesse angulaire relative d’une roue et d’au moins un dipôle magnétique solidaire d’un élément oscillant et en particulier de tels dispositifs régulateurs utilisables dans l’industrie horlogère notamment dans des montres bracelets.

[0002] La présente invention concerne également un mouvement horloger équipé d’un tel dispositif régulateur ainsi qu’une pièce d’horlogerie, notamment mais non exclusivement une montre bracelet munie d’un tel mouvement horloger.

Arrière-plan technologique de l’invention

[0003] De nombreux dispositifs régulateurs magnétiques de ce type ont été proposés dans l’art antérieur. On peut citer par exemple le brevet US 276 222 qui décrit un tel dispositif régulateur.

[0004] Aux fig. 1 et 2 on a représenté schématiquement un dispositif régulateur typique de l’art antérieur dans lequel une structure résonnante 1, ayant la forme générale de «C», porte un aimant permanent 2 fixe de manière que les deux extrémités libres du «C» forment deux pôles magnétiques 8 et 10, délimitant ainsi un entrefer E. L’aimant 2 est fixé à la base du «C» par l’intermédiaire d’une structure élastique 4 fixée à son tour à un bâti B par des vis 6. Une roue d’échappement 12 en matière à haute perméabilité magnétique est agencée de manière que ses dents 12a passent dans l’entrefer E. Chaque dent 12a de la roue 12 est évidée de manière à former un chemin ferromagnétique 14 de forme sinusoïdale. La roue 12 est entrainée en rotation par un couple moteur symbolisé par la flèche C provenant d’un barillet non représenté. Lorsque la roue d’échappement 12 tourne, les pôles magnétiques 8, 10 du résonateur 1 ont tendance à suivre le chemin ferromagnétique 14 sinusoïdal défini par la roue d’échappement 12. Ce faisant le résonateur 1 commence à vibrer selon la direction R radiale de la roue d’échappement 12 jusqu’à atteindre sa fréquence propre en régime stable. Avec un résonateur idéal cette fréquence propre est sensiblement indépendante du couple moteur. L’entretien du résonateur est assuré par la transmission d’énergie à partir de la roue d’échappement 12 entrainée par le barillet. La vitesse de la roue d’échappement 12 est ainsi synchronisée à la fréquence propre de l’oscillateur 1.

[0005] A ce jour, les échappements magnétiques de ce type n’ont pas été intégrés dans des montres bracelet en raison de leur grande sensibilité aux chocs. En effet, en cas de chocs, la structure oscillante ou l’aimant oscillant peut s’écarter du chemin ferromagnétique jusqu’à rompre le couplage magnétique entre la structure oscillante et ledit chemin. Dans ce cas la roue d’échappement est entraînée par le couple moteur de manière incontrôlée. Deux situations peuvent se présenter selon la nature du choc. Soit lors du choc la roue d’échappement saute un ou plusieurs pas puis se resynchronise avec la structure oscillante, ce qui conduit à une perte d’état altérant les performances chronométriques de la montre. Soit l’intensité et/ou la durée choc sont telles que le couplage magnétique entre la roue et la structure oscillante est perdu définitivement, ce phénomène est généralement désigné par le terme décrochage. La structure oscillante cesse alors d’osciller de sorte que la roue d’échappement est entrainée en rotation de manière incontrôlée jusqu’au dévidement total du barillet moteur.

[0006] Pour remédier à ce problème, il a été proposé une première solution consistant à renforcer le couplage magnétique entre la roue d’échappement et la structure oscillante par exemple en réduisant au minimum la distance entre les pôles magnétiques et la roue. Toutefois, cette solution n’est pas entièrement satisfaisante dans la mesure où elle limite les possibilités d’auto démarrage de la roue voire présente des problèmes de blocage par collement de des pôles sur la roue d’échappement.

[0007] Une deuxième tentative pour résoudre ce problème a consisté à prévoir une pluralité de butées mécaniques disposées de part et d’autre du chemin ferromagnétique contre lesquelles l’aimant oscillant vient buter dès qu’ils s’écarte sa trajectoire de couplage. Même si un tel dispositif peut empêcher le décrochage de la roue d’échappement, il augmente l’encombrent du système et induit des perturbations sur la structure oscillante à chaque choc contre les butées conduisant à une diminution des performances chronométriques de manière semblable au phénomène de rebat dans un échappement classique à ancre suisse.

[0008] L’invention a donc pour but principal de remédier aux inconvénients de l’art antérieur précités en fournissant un dispositif régulateur magnétique de la vitesse angulaire relative d’une roue et d’une structure oscillante du type décrit ci-dessus comportant des moyens visant à diminuer voire éliminer la sensibilité aux chocs (désignés ci-après par moyens d’anti décrochage).

[0009] L’invention a également pour but de fournir un tel dispositif régulateur dans lequel les moyens d’anti décrochage ne consomment pas d’énergie provenant du barillet en fonctionnement normal.

[0010] L’invention a également pour but de fournir un tel dispositif régulateur dans lequel les moyens d’anti décrochage n’influencent pas négativement l’auto démarrage du système.

[0011] L’invention a également pour but de fournir un tel dispositif régulateur dans lequel les moyens d’anti décrochage n’engendrent aucun frottement et par conséquent ni usure ni poussière, ni bruit.

[0012] L’invention a également pour but de fournir un tel dispositif régulateur dans lequel les moyens d’anti décrochage n’augmentent pas l’encombrement.

[0013] L’invention a également pour but de fournir un tel dispositif régulateur dans lequel les moyens d’anti décrochage sont fiables, économiques, et faciles à mettre en œuvre.

Résumé de l’invention

[0014] A cet effet l’invention concerne un dispositif régulateur magnétique de la vitesse angulaire relative d’une roue et d’au moins un dipôle magnétique solidaire d’un élément oscillant, ladite roue ou ledit dipôle étant entraînée par un couple moteur, ladite roue comprenant un chemin ferromagnétique polaire périodique et alterné en fonction d’un angle au centre et ledit au moins un dipôle étant agencé pour permettre un couplage magnétique avec ledit chemin ferromagnétique et une oscillation dudit dipôle à la fréquence propre de l’élément oscillant lors du mouvement relatif de la roue et du dipôle magnétique pour réguler ladite vitesse angulaire relative, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ladite roue comprend en outre des moyens de dissipation d’énergie cinétique dudit au moins un dipôle lorsqu’il s’écarte dudit chemin ferromagnétique.

[0015] Ainsi, au moment où le dipôle magnétique tend à s’écarter du chemin ferromagnétique en raison de l’acquisition d’une énergie cinétique excédentaire par exemple consécutive à un choc, les moyens de dissipation de la présente invention dissipent immédiatement ladite énergie excédentaire et tendent à ramener l’énergie cinétique du dipôle oscillant à un niveau lui permettant un couplage avec ledit chemin ferromagnétique. Ce faisant d’une part on limite les effets perturbant la chronométrie résultant d’un décrochage et d’autre part on élimine le risque de perte définitive du couplage entre le dipôle oscillant et la roue suite à un décrochage.

[0016] On précisera encore que par dipôle magnétique, on comprendra dans le cadre de l’invention tout moyen produisant un champ magnétique permanent qu’elle qu’en soit la forme c’est-à-dire qu’il pourra être constitué par tout type d’aimant permanent ou d’électroaimant.

[0017] De préférence, les moyens de dissipation d’énergie cinétique sont disposés de manière adjacente audit chemin ferromagnétique sur au moins un des côtés dudit chemin ferromagnétique.

[0018] Selon une réalisation avantageuse de l’invention, les moyens de dissipation d’énergie cinétique comprennent des secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques s’étendant sensiblement dans le plan dudit chemin ferromagnétique et disposés de part et d’autre des côtés dudit chemin ferromagnétique. Ces secteurs sont de préférence réalisés en un matériau choisi parmi l’ensemble comprenant l’or, l’argent, le cuivre, l’aluminium, le platine, le palladium, titane, nickel.

[0019] Lorsque le dipôle quitte le chemin ferromagnétique consécutivement à un choc, il se retrouve en mouvement en regard de secteurs électriquement conducteurs et non ferromagnétiques engendrant des courants de Foucault dans les secteurs «survolés» par le dipôle et qui s’opposent immédiatement au déplacement du dipôle et tendent à ramener le dipôle oscillant en regard du chemin ferromagnétique et à rétablir un couplage magnétique avec ce dernier.

[0020] De préférence, les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques sont isolés électriquement dudit chemin ferromagnétique typiquement par un espace d’air ou tout autre moyen d’isolation galvanique.

[0021] Grâce à cette isolation galvanique on réduit au minimum voire on élimine toute induction de courant de Foucault parasite indésirable qui pourrait apparaître en fonctionnement normal en particulier lorsque que le dipôle se déplace au voisinage du bord de chemin ferromagnétique.

[0022] Avantageusement, le chemin ferromagnétique comporte des fentes traversantes s’étendant sensiblement perpendiculairement au plan du chemin ferromagnétique et/ou le chemin ferromagnétique est formé par un feuilletage concentrique d’un matériau ferromagnétique.

[0023] Par ces caractéristiques on évite on réduit au minimum voire on élimine toute induction de courant de Foucault parasite indésirable dans le chemin ferromagnétique qui pourrait apparaître en fonctionnement normal.

[0024] On comprend donc que les courants de Foucault apparaissant dans les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques s’étendant sensiblement dans le plan dudit chemin ferromagnétique et disposés de part et d’autre des côtés dudit chemin ferromagnétique sont des courants de Foucault désirés qui participent à la dissipation de l’énergie cinétique du dipôle lorsque ce dernier oscille avec un amplitude l’amenant au-delà du chemin ferromagnétique alors que les éventuels courants de Foucault induits dans le chemin ferromagnétique sont des courants de Foucault parasites indésirables que l’on souhaite éliminer ou pour le moins réduire au minimum.

[0025] Selon un mode de réalisation de l’invention la roue comprend un substrat isolant sur au moins une face duquel sont rapportés le chemin ferromagnétique et les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques.

[0026] Selon une configuration préférée du dispositif régulateur magnétique selon l’invention, le dipôle magnétique est un aimant permanent dont la direction de magnétisation perpendiculaire au plan du chemin ferromagnétique. L’aimant permanent est compris dans une structure ouverte définissant un circuit magnétique fermé et un entrefer dans lequel la roue peut se déplacer perpendiculairement à la direction du flux magnétique engendré par l’aimant, les extrémités libres de ladite structure s’étendant sensiblement en regard dudit chemin ferromagnétique lorsque ledit élément oscillant est au repos, la roue étant entraînée par le couple moteur et l’élément oscillant est solidaire d’un bâti fixe.

Description des figures

[0027] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre d’un mode de réalisation particulier, fourni à titre indicatif et nullement limitatif, et illustré au moyen des dessins annexés, dans lesquels: <tb>Les fig. 1 et 2<SEP>représentent de manière schématique et simplifiée respectivement en perspective et en vue de dessus un dispositif régulateur magnétique de la vitesse angulaire d’une roue d’échappement de type Clifford selon l’art antérieur; <tb>La fig. 3a<SEP>est une coupe schématique d’une première configuration d’un dispositif régulateur magnétique selon l’invention illustrant les moyens de dissipation d’énergie cinétique du dipôle oscillant et dans lequel le dipôle magnétique est agencé d’un seul côté du chemin ferromagnétique; <tb>Les fig. 3b et 3c<SEP>représentent respectivement en perspective et en vue de dessus un exemple de réalisation du dispositif régulateur magnétique schématisé à la fig. 3a dans lequel le dipôle magnétique est embarqué sur un rotor et le chemin magnétique est fixe; <tb>La fig. 4<SEP>illustre les forces en présence s’appliquant sur le dipôle magnétique lorsqu’il a momentanément quitté le chemin ferromagnétique avec des moyens de dissipation d’énergie cinétique selon l’invention;. <tb>Les fig. 5a – 5c et 5d – 5f<SEP>montrent des graphes illustrant en fonction du temps une simulation dynamique de l’effet d’une brusque augmentation du couple moteur sur la vitesse de rotation du rotor et sur l’amplitude du dipôle magnétique oscillant résultant, respectivement selon un dispositif régulateur magnétique de l’art antérieur et un dispositif régulateur magnétique selon l’invention; <tb>Les fig. 6 et 7a<SEP>sont des vues partielles de dessus de deux variantes de réalisation d’un chemin ferromagnétique comprenant des moyens de réduction des courants de Foucault en son sein associés à des moyens de dissipation d’énergie cinétique aptes à équiper un dispositif régulateur selon l’invention; <tb>La fig. 7b<SEP>est une coupe selon la ligne VI–VI de la fig. 7a illustrant en particulier des moyens d’isolation galvanique entre les moyens de dissipation d’énergie et le chemin ferromagnétique du dispositif régulateur magnétique de l’invention. <tb>La fig. 8<SEP>est vue en coupe d’un mode de réalisation d’un chemin ferromagnétique associé à des moyens de dissipation d’énergie cinétique d’un dispositif régulateur magnétique de l’invention. <tb>La fig. 9a<SEP>est une coupe schématique d’une deuxième configuration d’un dispositif régulateur magnétique selon l’invention dans lequel un aimant permanent est agencé selon un circuit magnétique fermé et dans lequel le dipôle magnétique oscillant est relié à un bâti fixe et le chemin magnétique est solidaire d’un rotor. <tb><SEP>La fig. 9b est une variante de la configuration représentée à la fig. 9a comprenant deux aimants permanents disposés en regard du chemin ferromagnétique de chaque côté du rotor; et <tb>La fig. 9c<SEP>représente en perspective d’un exemple de réalisation schématique du dispositif régulateur magnétique illustré aux fig. 9a et 9b .

Description détaillée de modes de réalisation particuliers

[0028] En se référant aux fig. 3a à 3c , on voit un premier exemple de réalisation d’un dispositif régulateur magnétique selon l’invention et désigné par la référence générale 20. La fig. 3a illustre en coupe schématique et simplifiée le principe mis en œuvre dans l’exemple de réalisation illustré aux fig. 3b et 3c . Dans la suite de la description les éléments identiques sont désignés par les mêmes références numériques.

[0029] Le dispositif 20 permet la régulation de la vitesse angulaire relative d’une roue 22 et d’un dipôle magnétique, formé dans cet exemple par un aimant permanent 24, typiquement réalisé en un alliage de néodyme fer bore. L’aimant 24 est solidaire d’un élément oscillant 26 solidaire à son tour d’un rotor 28 tournant autour d’un axe 28a et entraîné par un couple moteur provenant d’un barillet (non représenté) par l’intermédiaire d’un rouage de finissage classique avec un rapport de démultiplication prédéfini et dont seul un mobile 30 est représenté aux fig. 3b et 3c . Par cette liaison cinématique, le rotor 28 subit un couple permanent tendant à le faire tourner dans un sens de rotation prédéfini symbolisé par la flèche S au dessin. La roue 22 est solidaire d’un bâti 32, par exemple une platine d’un mouvement horloger, et le rotor 28 est monté à rotation coaxialement à la roue 22 sur l’axe 28a entre le bâti 32 et un pont 34 (fig. 3b et 3c ). Le rotor 28 est agencé pour que l’élément oscillant 26 soit mobile en rotation au-dessus de la roue 22. Dans cet exemple de réalisation la roue 22 est fixe.

[0030] Dans l’exemple illustré, le rotor 28 présente la forme d’un «S» dont une des extrémités 28b porte l’élément oscillant 26 et l’autre extrémité 28c porte un contrepoids 34 se présentant sous la forme d’une plaque de dimensions appropriées. L’élément oscillant 26 présente la forme générale d’un cadre comprenant deux montants rigides opposés 26a, 26b et deux montants flexibles 26c, 26d (symbolisés par un ressort à la fig. 3a ). L’élément oscillant 26 est fixé au rotor 28 par son montant rigide 26b et l’aimant permanent 24 est fixé au montant rigide opposé 26a. Grâce à l’élasticité des montants flexibles 26c et 26d, l’aimant 24 solidaire du montant 26a peut osciller dans le plan formé par le cadre 26a, 26b, 26c, et 26d selon la direction D. On notera à ce propos que les montants du cadre sont dimensionnés pour éviter toute déformation élastique en dehors du plan du cadre 26 qui forme une structure oscillante dans un plan parallèle au plan de la roue 22.

[0031] La roue 22 comprend un chemin ferromagnétique 36 polaire périodique et alterné en fonction d’un angle a au centre aligné sur l’axe 28a (fig. 3c ). L’aimant 24 est dimensionné et agencé pour permettre d’une part un couplage magnétique avec le chemin ferromagnétique 36 et d’autre part une oscillation de l’aimant 24 dans le plan du cadre 26 à la fréquence propre de l’élément oscillant 26 lors de la rotation du rotor 28.

[0032] La forme du chemin ferromagnétique 36 est conçue de sorte à entretenir une trajectoire 38 de l’aimant 24 ayant une forme sensiblement sinusoïdale fermée sur elle-même dans le référentiel fixe du bâti. Dans cet exemple, l’aimant 24 est agencé d’un seul côté du chemin ferromagnétique 36 que comprend la roue 22. L’aimant 24 présente une direction de magnétisation perpendiculaire au plan du chemin ferromagnétique 36 comme cela est particulièrement visible à la fig. 3a . L’aimant 24 est donc agencé selon un circuit magnétique «ouvert» en ce sens que les lignes de champs 24a se referment à l’extérieur de l’aimant 24 en passant par des couches d’air extérieures à ce dernier et donc sans être guidées.

[0033] Le chemin ferromagnétique 36 est typiquement réalisé en un matériau choisi parmi l’ensemble comprenant le fer doux, le mumétal ou le SuperMalloy comprenant du nickel (75%), du fer (20%), et du molybdène (5%). Le chemin ferromagnétique 36 est typiquement découpé dans une plaque d’un ce ces matériaux pour définir un anneau comportant des crénelages intérieur 36a et extérieur 36b formant chacun des dents de forme trapézoïdales.

[0034] Le dispositif régulateur 20 comprend en outre des moyens de dissipation d’énergie cinétique 40 de l’aimant 24 oscillant disposés de manière adjacente au chemin ferromagnétique 36 de part et d’autre de ce dernier et sensiblement dans le même plan, c’est-à-dire dans le plan de l’anneau 36 formant le chemin ferromagnétique 36.

[0035] Dans l’exemple illustré, les moyens de dissipation d’énergie cinétique 40 comprennent des secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques réalisés typiquement sous la forme de deux anneaux 40a et 40b imbriqués respectivement à l’intérieur et à l’extérieur de l’anneau formant le chemin ferromagnétique 36. Ces secteurs 40 sont typiquement découpés dans une plaque réalisée en un matériau choisi parmi l’ensemble comprenant l’or, l’argent, le cuivre, l’aluminium, le platine, le palladium, le titane ou le nickel.

[0036] Ces secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques 40 sont isolés électriquement du chemin ferromagnétique 36 au moyen d’un espace d’air ou d’un moyen galvanique 42 (fig. 3a ). Les moyens d’isolation 42 sont agencés de part et d’autre des parois latérales 36a, 36b du chemin ferromagnétique 36. Typiquement lorsque les moyens d’isolation 42 ne sont pas simplement un espace rempli d’air, on prévoit une résine du type polymère ou vernis isolant.

[0037] On a représenté à la fig. 4 les forces en présence s’appliquant sur l’aimant 24 lorsqu’il a momentanément quitté le chemin ferromagnétique 36, par exemple suite à un choc, et se trouve au-dessus d’un secteur électriquement conducteur non ferromagnétique 40a ou 40b. On voit que l’aimant 24 est soumis à une force FFrésultant des courants de Foucault apparaissant dans les secteurs 40b «survolés» par l’aimant 24 et qui s’oppose à la direction de déplacement S) de l’aimant 24 et qui combinée à la force de rappel FRdes montants flexibles 26c, 26d tend à ramener l’aimant 24 en regard du chemin magnétique 36 selon la résultante FF+ FR. Simultanément, à chaque passage de l’aimant 24 au-dessus d’un secteur 40a ou 40b, une quantité de l’énergie cinétique excédentaire ayant conduit l’aimant 24 à quitter la trajectoire 38 est dissipée par effet Joule dans le secteur «survolé» et dans lequel se sont établis des courants de Foucault.

[0038] Les fig. 5a à 5c et 5d à 5f montrent des graphes illustrant en fonction du temps une simulation dynamique de l’effet d’une brusque augmentation du couple moteur (courbes Cm1et Cm2) sur la vitesse de rotation du rotor (courbes Cv1et CV2) et sur l’amplitude d’oscillation du dipôle magnétique oscillant résultant (courbes Ca1et Ca2), respectivement selon un dispositif régulateur magnétique de l’art antérieur (sans moyens de dissipation de l’énergie cinétique de l’aimant lorsqu’il s’écarte de son chemin ferromagnétique) et selon un dispositif régulateur magnétique 20 de l’invention.

[0039] Les deux courbes Cm1et Cm2illustrées aux fig. 5a et 5d montrentun couple moteur initial identique suivi d’une même augmentation du couple moteur sur le rotor 28. La durée de cette augmentation est de 5 secondes afin d’illustrer la dynamique du phénomène résultant.

[0040] On remarque aux fig. 5b et 5e deux comportements initiaux identiques, à savoir une vitesse de rotation stabilisée de 3 rad/s suivi de comportement différents selon que le dispositif 20 est équipé (courbe Cv2)ou non (courbe Cv1)de moyens de dissipation de l’énergie cinétique 30 de l’aimant 24 lorsqu’il s’écarte de son chemin ferromagnétique 36. En effet, en l’absence de moyens de dissipation (courbe Cv1) on constate d’une part que la vitesse de rotation du rotor 28 augmente rapidement à une vitesse bien plus élevée (100 rad/s) qu’avec les moyens de l’invention (30 rad/scourbe CV2) et d’autre part surtout le fait qu’après que le couple moteur soit revenu à sa valeur initiale, la vitesse de rotation du rotor se stabilise à un valeur différente et supérieure à la vitesse de rotation initiale (10 rad/s courbe Ci) avec le dispositif de l’art antérieur tandis que la vitesse de rotation du rotor revient et se stabilise à la vitesse de rotation initiale (3 rad/s courbe CV2) avec le dispositif de l’invention.

[0041] On observe enfin à partir de la courbe Ca1delà fig. 5c également que sans les moyens de l’invention l’amplitude d’oscillation de l’élément oscillant diminue dès l’apparition de l’augmentation du couple moteur jusqu’à tendre vers une amplitude nulle, ce qui montre l’élément oscillant s’est découplé définitivement. Au contraire on voit à partir de la courbe Ca2de la fig. 5f qu’avec les moyens de l’invention dès l’apparition de l’augmentation du couple l’amplitude tend vers zéro (car l’énergie excédentaire est dissipée par effet Joule) et que dès la fin de l’augmentation du couple l’amplitude revient à son niveau initial ce qui montre que l’élément oscillant est à nouveau couplé avec le chemin magnétique.

[0042] A la fig. 6 est représentée une vue partielle de dessus d’une première variante de réalisation d’un chemin ferromagnétique 36 apte à équiper un dispositif régulateur magnétique 20 selon l’invention. Selon cette variante, le chemin ferromagnétique 36 comprend des moyens de réduction des courants de Foucault parasites non désirés. Ces moyens de réduction des courants de Foucault sont réalisés sous la forme d’une pluralité de fentes 50 régulièrement réparties le long du chemin ferromagnétique 36. Les fentes 50 traversent de part en part l’épaisseur du chemin ferromagnétique 36 et s’étendent de préférence sensiblement perpendiculairement au plan du chemin ferromagnétique 36. Dans l’exemple illustré et pour des raisons de commodité, la dimension longitudinale fentes 50 s’étend sensiblement radialement mais il va de soi que la dimension longitudinale de ces fentes 50 pourraient être orientée différemment dès lors que leur arrangement peut réduire l’induction de courants de Foucault parasites dans le chemin ferromagnétique 36 en fonctionnement normal du dispositif régulateur, c’est-à-dire lorsque l’aimant 24 oscille en regard du chemin magnétique 36 et suit ce dernier. On notera que de manière avantageuse, lorsque le chemin ferromagnétique 36 est formé d’un anneau découpé à partir d’une plaque comme décrit précédemment, les fentes 50 peuvent typiquement être découpées simultanément à l’opération de découpe de la forme intérieure et extérieure de l’anneau au moyen d’un outil d’étampage de forme appropriée.

[0043] Aux fig. 7a et 7b sont représentées respectivement une vue partielle de dessus et en coupe d’une deuxième variante de réalisation d’un chemin ferromagnétique 36 apte à équiper un dispositif régulateur magnétique 20 selon l’invention. Dans cette variante, le chemin ferromagnétique 36 est réalisé sous la forme d’un anneau feuilleté formé d’une pluralité de couches d’un matériau ferromagnétique isolées entre elles et s’étendant de manière concentrique autour d’un axe géométrique A (fig. 7b ) perpendiculaire au plan du chemin ferromagnétique 36. L’isolant électrique 52a disposé entre chaque couche 52b permet de limiter la circulation du courant d’une couche à l’autre et réduit ainsi les pertes par courants de Foucault non désirés.

[0044] Selon encore une autre variante non représentée, le chemin magnétique 36 peut être réalisé sous la forme d’un anneau feuilleté du type de celui décrit en liaison avec les fig. 7a et 7b , comprenant outre des fentes telles que décrites en liaison avec la fig. 6 .

[0045] Selon un mode de réalisation, le chemin ferromagnétique 36 peut être réalisé d’une seule pièce avec la roue 22, par exemple comme cela est représenté aux fig. 6 et 7a , 7b , mais il va de soi que ce chemin ferromagnétique 36 peut être rapporté sur la roue 22 comme cela est illustré à titre d’exemple à la fig. 8 . Dans ce dernier cas, la roue 22 comprend un substrat isolant 54 par exemple en matière plastique sur une face 54a duquel sont rapportés le chemin ferromagnétique 36 et les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques intérieur 40a et extérieur 40b. De préférence, des évidements 54b, 54c et 54d concentriques, distants radialement les uns des autres et de formes appropriées sont ménagés dans la face 54a du substrat isolant 54 afin de recevoir et de positionner de manière appropriée respectivement le secteur électriquement conducteur non ferromagnétique intérieur 40a, le chemin ferromagnétique 36 et le secteur électriquement conducteur non ferromagnétique extérieur 40b. Les éléments 40a, 40b et 36 sont maintenus dans les évidements 54b, 54c et 54d par exemple par collage ou chassage ou tout autre moyen approprié. La distance radiale entre les évidements circulaires 54b, 54c et 54d définit un espace d’air qui permet avantageusement de réaliser l’isolation galvanique entre le chemin magnétique 36 et les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques intérieur 40a et extérieur 40b.

[0046] Selon une variante non représentée on pourra prévoir de rapporter un chemin ferromagnétique 36 et des secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques intérieur 40a et extérieur 40b sur les deux faces du substrat 54, ces éléments étant disposés en correspondance. Dans ce cas, un aimant permanent oscillant 24 sera couplé à chacun de ces chemins ferromagnétiques.

[0047] On a représenté à la fig. 9a une deuxième configuration d’un dispositif régulateur magnétique 20 selon l’invention dans lequel l’aimant permanent 24 oscillant selon la direction symbolisée par la flèche D est agencé dans un circuit magnétique formé par un cadre conducteur 56, réalisé par exemple en fer doux, et présentant une forme de «C» le long duquel l’aimant est intégré. Dans cette configuration l’aimant oscillant 24 est relié à un bâti fixe 58 via des moyens de rappel MR et le chemin magnétique 36 est solidaire d’un rotor 60 entrainé en rotation par un couple moteur C provenant d’un barillet par l’intermédiaire d’un rouage de finissage classique (non représentés). Le rotor 60 présente une structure identique à la roue 22 décrit en liaison avec les figures précédentes. La roue 22 se déplace dans l’entrefer E délimité par les extrémités libres des branches du «C». Le chemin ferromagnétique 36 porté par la roue 60 s’étend perpendiculairement à la direction du flux magnétique engendré par l’aimant 24. Les extrémités libres 56a, 56b du cadre 56 sont disposées sensiblement en regard du chemin ferromagnétique 36 lorsque l’aimant oscillant 24 est au repos. Les lignes de champ L0 sont ainsi guidées dans le cadre jusqu’au-dessus du chemin magnétique 36 et se refermer en le traversant de sorte que le couplage magnétique de l’aimant 24 oscillant est amélioré.

[0048] La fig. 9b est une variante de la configuration représentée à la fig. 9a dans laquelle le cadre conducteur 56 comprend deux aimants 24a, 24b permanents disposés en regard du chemin ferromagnétique 26 de chaque côté du rotor 22.

[0049] La fig. 9c représente en perspective un exemple de réalisation du dispositif régulateur magnétique schématisé aux fig. 9a et 9b

[0050] Enfin on notera que le dispositif régulateur de la présente invention peut être facilement intégrer sans grande adaptation dans un mouvement horloger en lieu et place du résonateur classique formé par le balancier spiral et l’échappement.

Claims (22)

1. Dispositif régulateur magnétique de la vitesse angulaire relative d’une roue et d’au moins un dipôle magnétique solidaire d’un élément oscillant, ladite roue ou ledit dipôle étant entraînée par un couple moteur, ladite roue comprenant un chemin ferromagnétique polaire périodique et alterné en fonction d’un angle au centre et ledit au moins un dipôle étant agencé pour permettre un couplage magnétique avec ledit chemin ferromagnétique et une oscillation dudit dipôle à la fréquence propre de l’élément oscillant lors du mouvement relatif de la roue et du dipôle magnétique pour réguler ladite vitesse angulaire relative, caractérisé en ce que ladite roue comprend en outre des moyens de dissipation d’énergie cinétique dudit au moins un dipôle lorsqu’il s’écarte dudit chemin ferromagnétique.

2. Dispositif régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de dissipation d’énergie sont disposés de manière adjacente audit chemin ferromagnétique sur au moins un des côtés dudit chemin ferromagnétique.

3. Dispositif régulateur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de dissipation d’énergie cinétique comprennent des secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques.

4. Dispositif régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits secteurs s’étendent sensiblement dans le plan dudit chemin ferromagnétique.

5. Dispositif régulateur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que des secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques sont disposés de part et d’autre des côtés dudit chemin ferromagnétique.

6. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques sont isolés électriquement dudit chemin ferromagnétique.

7. Dispositif régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’isolation électrique est réalisé par un espace d’air ou un moyen galvanique.

8. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le chemin ferromagnétique comporte des fentes traversantes s’étendant sensiblement perpendiculairement au plan du chemin ferromagnétique.

9. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le chemin ferromagnétique est formé par un feuilletage concentrique d’un matériau ferromagnétique.

10. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques sont réalisés en un matériau choisi parmi l’ensemble comprenant l’or, l’argent, le cuivre, l’aluminium, le platine, le palladium, le titane ou le nickel.

11. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le chemin ferromagnétique est réalisé en un matériau choisi parmi l’ensemble comprenant le fer doux, le mu métal ou le SuperMalloy.

12. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit au moins un dipôle est un aimant permanent.

13. Dispositif régulateur selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit au moins un dipôle magnétique présente une direction de magnétisation perpendiculaire au plan du chemin ferromagnétique.

14. Dispositif régulateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit au moins un dipôle magnétique comprend une structure ouverte définissant un circuit magnétique fermé et un entrefer dans lequel la roue peut se déplacer perpendiculairement à la direction du flux magnétique engendré par ledit au moins un dipôle magnétique, les extrémités libres de ladite structure s’étendant sensiblement en regard dudit chemin ferromagnétique lorsque ledit élément oscillant est au repos.

15. Dispositif régulateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite roue est entraînée par ledit couple moteur et en ce que ledit élément oscillant est solidaire d’un bâti fixe.

16. Dispositif régulateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit au moins un dipôle magnétique est solidaire d’au moins un bras, un des pôles dudit dipôle s’étendant sensiblement en regard dudit chemin ferromagnétique lorsque ledit élément oscillant est au repos.

17. Dispositif régulateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit au moins un bras est solidaire d’un rotor équilibré entraîné par ledit couple moteur et en ce que ladite roue est solidaire d’un bâti fixe.

18. Dispositif régulateur selon l’une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le chemin ferromagnétique est continu.

19. Dispositif régulateur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin ferromagnétique est orienté perpendiculairement à l’axe de révolution de ladite roue.

20. Dispositif régulateur selon l’une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce que ladite roue comprend un substrat isolant sur au moins une face duquel sont rapportés ledit chemin ferromagnétique et lesdits secteurs électriquement conducteurs non ferromagnétiques.

21. Mouvement horloger pour pièce d’horlogerie comportant un dispositif régulateur selon l’une quelconque des revendications précédentes.

22. Pièce d’horlogerie comportant un mouvement d’horlogerie selon la revendication 21.