CH709019B1

CH709019B1 - Magnetic or electrostatic exhaust mechanism.

Info

Publication number: CH709019B1
Application number: CH02140/13A
Authority: CH
Inventors: Di Domenico Gianni; Favre Jérôme
Original assignee: Swatch Group Res & Dev Ltd
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2018-05-15
Also published as: CH709019A2

Abstract

L’invention concerne un mécanisme d’échappement (10) d’horlogerie comportant un arrêtoir (30) entre un résonateur (20) et un mobile d’échappement (40). Ledit mobile (40) comporte une piste (50) magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, avec une période de défilement selon laquelle ses caractéristiques magnétiques, respectivement électrostatiques, se répètent, ledit arrêtoir (30) comportant au moins une masse polaire (3) magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, mobile selon une direction transversale par rapport à une direction de défilement d’une surface (4) de ladite piste (50). Au moins ladite masse polaire (3) ou ladite piste (50) crée un champ magnétique ou électrostatique dans un entrefer entre ladite masse polaire (3) et ladite surface (4), et ladite masse polaire (3) est opposée à une barrière de champ magnétique ou électrostatique sur ladite piste (50) juste avant chaque mouvement transversal dudit arrêtoir (30) commandé périodiquement par ledit résonateur (20).The invention relates to a clockwork escapement mechanism (10) comprising a stop (30) between a resonator (20) and an escape wheel (40). Said mobile (40) comprises a magnetized or ferromagnetic track (50), respectively electrified or electrostatically conductive, with a running period in which its magnetic or electrostatic characteristics are repeated, said stopper (30) comprising at least one polar mass ( 3) magnetized or ferromagnetic, respectively electrified or electrostatically conductive, movable in a direction transverse to a running direction of a surface (4) of said track (50). At least said polar mass (3) or said track (50) creates a magnetic or electrostatic field in an air gap between said polar mass (3) and said surface (4), and said polar mass (3) is opposed to a barrier of magnetic or electrostatic field on said track (50) just before each transverse movement of said stopper (30) periodically controlled by said resonator (20).

Description

DescriptionDescription

Domaine de l’invention [0001] L’invention concerne un mécanisme d’échappement d’horlogerie comportant un arrêtoir entre un résonateur et un mobile d’échappement.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a clockwork escapement mechanism comprising a stopper between a resonator and an escapement mobile.

[0002] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie comportant au moins un tel mécanisme d’échappement.The invention also relates to a timepiece movement comprising at least one such escapement mechanism.

[0003] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie comportant au moins un tel mouvement et/ou comportant au moins un tel mécanisme d’échappement.The invention also relates to a timepiece comprising at least one such movement and / or comprising at least one such escapement mechanism.

[0004] L’invention concerne le domaine des mécanismes d’horlogerie pour la transmission de mouvement, et plus particulièrement le domaine des mécanismes d’échappement.The invention relates to the field of clockwork mechanisms for the transmission of movement, and more particularly to the field of escapement mechanisms.

Arrière-plan de l’invention [0005] L’échappement à ancre suisse est un dispositif très répandu qui fait partie de l’organe régulateur des montres mécaniques. Ce mécanisme permet simultanément d’entretenir le mouvement d’un résonateur à balancier-spiral et de synchroniser la rotation du rouage d’entraînement au résonateur.BACKGROUND OF THE INVENTION The Swiss lever escapement is a very widespread device which is part of the regulating body of mechanical watches. This mechanism simultaneously maintains the movement of a sprung balance resonator and synchronizes the rotation of the drive train to the resonator.

[0006] Pour remplir ces fonctions, la roue d’échappement interagit avec l’ancre à l’aide de forces de contact mécaniques, et l’échappement à ancre suisse utilise ce contact mécanique entre la roue d’échappement et l’ancre suisse de sorte à remplir une première fonction de transmission de l’énergie de la roue d’échappement au balancier-spiral d’une part, et à remplir d’autre part une deuxième fonction qui consiste à libérer et bloquer la roue d’échappement par saccades pour qu’elle avance d’un pas à chaque alternance du balancier.To fulfill these functions, the escape wheel interacts with the anchor using mechanical contact forces, and the Swiss anchor escapement uses this mechanical contact between the escape wheel and the Swiss anchor so as to fulfill a first function of transmitting the energy from the escape wheel to the balance spring on the one hand, and on the other hand to fulfill a second function which consists in releasing and blocking the escape wheel by jerks so that it advances one step at each alternation of the pendulum.

[0007] Les contacts mécaniques nécessaires à l’accomplissement de ces première et deuxième fonctions altèrent le rendement, l’isochronisme, la réserve de marche, et la durée de vie de la montre.The mechanical contacts necessary for the performance of these first and second functions alter the performance, the isochronism, the power reserve, and the lifespan of the watch.

[0008] Différentes études ont proposé de synchroniser la rotation d’une roue d’entraînement à un résonateur mécanique en utilisant une force sans contact, tels les échappements de type «Clifford». Ces systèmes utilisent tous une force d’interaction d’origine magnétique qui permet de transférer de l’énergie de la roue d’entraînement au résonateur à un rythme imposé par la fréquence propre du résonateur. Toutefois, ils souffrent tous du désavantage de ne pas remplir la deuxième fonction de libération et blocage saccadés de la roue d’échappement avec certitude. Plus précisément, suite à un choc la roue peut se désynchroniser du résonateur mécanique, et par conséquent les fonctions du régulateur ne sont plus assurées.Various studies have proposed synchronizing the rotation of a drive wheel with a mechanical resonator using a contactless force, such as "Clifford" type exhausts. These systems all use an interaction force of magnetic origin which allows energy to be transferred from the drive wheel to the resonator at a rate imposed by the natural frequency of the resonator. However, they all suffer from the disadvantage of not fulfilling the second jerky release and locking function of the escapement wheel with certainty. More precisely, following a shock, the wheel can become out of synchronization with the mechanical resonator, and consequently the functions of the regulator are no longer ensured.

Résumé de l’invention [0009] La présente invention se propose de remplacer la force de contact mécanique entre l’ancre et la roue d’échappement par une force sans contact d’origine magnétique ou électrostatique, avec un agencement qui permette d’assurer avec certitude et en toute sécurité la deuxième fonction de libération et blocage saccadés de la roue d’échappement.Summary of the invention [0009] The present invention proposes to replace the mechanical contact force between the anchor and the escape wheel by a contactless force of magnetic or electrostatic origin, with an arrangement which makes it possible to ensure with certainty and in complete safety the second function of jerky release and blocking of the escape wheel.

[0010] A cet effet, l’invention concerne un mécanisme d’échappement d’horlogerie comportant un arrêtoir entre un résonateur et un mobile d’échappement, caractérisé en ce que ledit mobile d’échappement comporte au moins une piste magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, avec une période de défilement selon laquelle ses caractéristiques magnétiques, respectivement électrostatiques, se répètent, ledit arrêtoir comportant au moins une masse polaire magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, ladite masse polaire étant mobile selon une direction transversale par rapport à la direction de défilement d’au moins un élément d’une surface de ladite piste, et au moins ladite masse polaire ou ladite piste créant un champ magnétique ou électrostatique dans un entrefer entre ladite au moins une masse polaire et ladite au moins une surface, et encore caractérisé en ce que ladite masse polaire est opposée à une barrière de champ magnétique ou électrostatique sur ladite piste juste avant chaque mouvement transversal dudit arrêtoir commandé par l’action périodique dudit résonateur.To this end, the invention relates to a timepiece escapement mechanism comprising a stopper between a resonator and an escapement mobile, characterized in that said escapement mobile comprises at least one magnetized or ferromagnetic track, respectively electrostatically electrified or conductive, with a period of travel according to which its magnetic, respectively electrostatic, characteristics repeat, said retainer comprising at least one magnetized or ferromagnetic polar mass, respectively electrified or electrostatically conductive, said polar mass being movable in a transverse direction with respect to the direction of travel of at least one element of a surface of said track, and at least said polar mass or said track creating a magnetic or electrostatic field in an air gap between said at least one polar mass and said at least a surface, and again c characterized in that said polar mass is opposite to a magnetic or electrostatic field barrier on said track just before each transverse movement of said stopper controlled by the periodic action of said resonator.

[0011] Selon une caractéristique de l’invention, ledit échappement est agencé pour accumuler de l’énergie potentielle reçue dudit mobile pendant chaque moitié de ladite période, et est agencé pour la restituer audit résonateur entre lesdites moitiés de période lors dudit mouvement transversal dudit arrêtoir commandé par l’action périodique dudit résonateur, où ladite masse polaire passe d’une première demi-course transversale relative par rapport audit mobile d’échappement à une deuxième demi-course transversale relative par rapport audit mobile d’échappement, ou inversement.According to a characteristic of the invention, said exhaust is arranged to accumulate potential energy received from said mobile during each half of said period, and is arranged to restore it to said resonator between said halves of period during said transverse movement of said stopper controlled by the periodic action of said resonator, where said pole mass passes from a first transverse half-stroke relative to said exhaust mobile to a second transverse half-stroke relative to said exhaust mobile, or vice versa.

[0012] Selon une caractéristique de l’invention, au moins ladite masse polaire ou ladite piste crée ledit champ magnétique ou électrostatique d’intensité plus grande dans ladite première demi-course que dans ladite deuxième demi-course pendant une première moitié de période, et inversement pendant une deuxième moitié de période.According to a characteristic of the invention, at least said polar mass or said track creates said magnetic or electrostatic field of greater intensity in said first half-stroke than in said second half-stroke during a first half of the period, and vice versa for the second half of the period.

Description sommaire des dessins [0013] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où:Brief description of the drawings [0013] Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, where:

CH 709 019 B1 la fig. 1 la fig. 2 la fig. 3 la fig. 4 la fig. 5 la fig. 6 les fig. 7 à 10 la fig. 7 la fig. 8 la fig. 9 la fig. 10 les fig. 11 à 14 représente, de façon schématisée, un premier mode de réalisation d’un mécanisme d’échappement selon l’invention, comportant un arrêtoir sous la forme d’une ancre-baguette avec une masse polaire magnétique unique, au niveau d’une baguette d’ancre, et qui coopère avec une roue d’échappement laquelle est magnétisée avec plusieurs pistes secondaires concentriques, chacune de ces pistes comportant une succession de zones magnétisées avec des intensités différentes, et exerçant des efforts de répulsion différents en interaction avec la masse polaire de l’ancre-baguette quand cette dernière est dans leur voisinage immédiat, les zones immédiatement voisines de deux pistes concentriques voisines étant aussi de niveau de magnétisation différent. Cette fig. 1 représente une version simplifiée à deux pistes, intérieure et extérieure;CH 709 019 B1 fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 4 fig. 5 fig. 6 fig. 7 to 10 fig. 7 fig. 8 fig. 9 fig. 10 fig. 11 to 14 shows, schematically, a first embodiment of an exhaust mechanism according to the invention, comprising a retainer in the form of a rod anchor with a single magnetic polar mass, at a level anchor rod, and which cooperates with an escape wheel which is magnetized with several concentric secondary tracks, each of these tracks comprising a succession of magnetized zones with different intensities, and exerting different repulsion forces in interaction with the mass polar of the rod-anchor when the latter is in their immediate vicinity, the zones immediately adjacent to two adjacent concentric tracks also being of different magnetization level. This fig. 1 shows a simplified version with two tracks, interior and exterior;

représente, de façon schématisée et en vue de dessus, la répartition d’énergie potentielle d’interaction magnétique vue par la masse polaire de l’ancre-baguette de la fig. 1 en fonction de sa position par rapport à la roue d’échappement, et la ligne brisée crénelée illustre la trajectoire de la masse polaire de l’ancre lors de son fonctionnement, en regard alternativement de la piste intérieure et de la piste extérieure de la fig. 1;shows, schematically and in top view, the distribution of potential energy for magnetic interaction seen by the polar mass of the rod holder of fig. 1 as a function of its position relative to the escape wheel, and the crenellated broken line illustrates the trajectory of the polar mass of the anchor during its operation, opposite alternately the inner track and the outer track of the fig. 1;

est un diagramme illustrant, toujours pour le premier mode de réalisation des fig. 1 et 2, la variation de l’énergie potentielle, en ordonnée, le long des pistes magnétisées, en fonction de l’angle au centre en abscisse, pour chacune des deux pistes de la fig. 1: piste intérieure en trait plein, et piste extérieure en trait interrompu, ce diagramme montrant l’accumulation d’énergie potentielle prélevée de la roue d’échappement sur les tronçons P1-P2 et P3-P4 correspondant chacun à une demipériode, et sa restitution par l’ancre au balancier lors du changement de piste de la masse polaire P2-P3 et P4-P5;is a diagram illustrating, still for the first embodiment of FIGS. 1 and 2, the variation of the potential energy, on the ordinate, along the magnetized tracks, as a function of the angle at the center on the abscissa, for each of the two tracks of FIG. 1: inner track in solid line, and outer track in broken line, this diagram showing the accumulation of potential energy taken from the escape wheel on the sections P1-P2 and P3-P4 each corresponding to a half-period, and its return by the anchor to the balance when changing the polar mass track P2-P3 and P4-P5;

représente, de façon schématisée et en perspective, un deuxième mode de réalisation d’un mécanisme d’échappement selon l’invention, comportant une ancre comportant une pluralité de masses polaires magnétiques, ici sous la forme de deux fourches avec chacune deux masses polaires de part et d’autre du plan d’une roue d’échappement, les deux fourches étant réparties de part et d’autre du point de pivotement de l’ancre, de façon similaire aux palettes d’une ancre suisse classique. La roue d’échappement est munie d’une succession de rampes chacune formée d’une séquence d’aimants d’intensité variable et croissante, chaque rampe étant limitée par une barrière d’aimants, ces différents aimants étant agencés pour interagir successivement avec les deux fourches de l’ancre;shows, diagrammatically and in perspective, a second embodiment of an escape mechanism according to the invention, comprising an anchor comprising a plurality of magnetic polar masses, here in the form of two forks each with two polar masses of on either side of the plane of an escape wheel, the two forks being distributed on either side of the pivot point of the anchor, similarly to the pallets of a conventional Swiss anchor. The escape wheel is provided with a succession of ramps each formed by a sequence of magnets of variable and increasing intensity, each ramp being limited by a barrier of magnets, these different magnets being arranged to interact successively with the two anchor forks;

est une vue en coupe d’une fourche de l’ancre de la fig. 4, et le sens des champs des différents secteurs magnétisés de l’ancre et de la roue d’échappement;is a sectional view of a fork of the anchor of FIG. 4, and the direction of the fields of the various magnetized sectors of the anchor and the escape wheel;

représente, en section dans un plan transversal dans lequel coopèrent un mobile d’échappement et un arrêtoir selon l’invention, différentes variantes d’agencement d’aimants en coopération pour concentrer un champ magnétique dans une zone d’entrefer;represents, in section in a transverse plane in which an exhaust mobile and a stopper according to the invention cooperate, different variants of arrangement of magnets in cooperation for concentrating a magnetic field in an air gap area;

illustrent, en vue en coupe dans un plan passant par l’axe d’un mobile d’échappement et par une masse polaire antagoniste d’un arrêtoir en position de coopération, leur composition respective dans différentes variantes d’exécution:illustrate, in sectional view in a plane passing through the axis of an exhaust mobile and through an opposing polar mass of a retainer in the cooperation position, their respective composition in different variant embodiments:

illustre une structure magnétisée d’épaisseur ou intensité variable déposée sur une roue d’échappement, en interaction avec un champ magnétique créé par un circuit magnétique solidaire d’une ancre, l’interaction pouvant alors être répulsive ou attractive;illustrates a magnetized structure of variable thickness or intensity deposited on an escape wheel, in interaction with a magnetic field created by a magnetic circuit secured to an anchor, the interaction then being able to be repulsive or attractive;

illustre une structure ferromagnétique d’épaisseur variable au niveau d’une piste de roue d’échappement, créant un entrefer variable en interaction avec le champ magnétique créé par un circuit magnétique solidaire d’une ancre;illustrates a ferromagnetic structure of variable thickness at an escapement wheel track, creating a variable air gap in interaction with the magnetic field created by a magnetic circuit secured to an anchor;

représente une roue d’échappement avec deux disques constitués de structures magnétisées d’épaisseur ou intensité variable déposées sur deux surfaces d’une roue d’échappement en interaction avec le champ magnétique créé par un aimant solidaire d’une ancre, qu’encadrent ces deux surfaces, l’interaction pouvant être répulsive ou attractive;represents an escape wheel with two discs made up of magnetized structures of variable thickness or intensity deposited on two surfaces of an escape wheel interacting with the magnetic field created by a magnet secured to an anchor, which these two surfaces, the interaction can be repulsive or attractive;

représente une structure mécaniquement similaire à la fig. 9, avec, sur les deux surfaces de la roue d’échappement se faisant face, des structures ferromagnétiques d’épaisseur variable créant un entrefer variable en interaction avec le champ magnétique créé par un aimant solidaire de l’ancre;represents a structure mechanically similar to FIG. 9, with, on the two surfaces of the escapement wheel facing each other, ferromagnetic structures of variable thickness creating a variable air gap in interaction with the magnetic field created by a magnet secured to the anchor;

représentent, de façon schématisée, la répartition de champ magnétique dans un plan transversal, passant par l’axe de pivotement de la roue d’échappement du mécanisme de la fig. 1, sur les deuxshow, schematically, the distribution of magnetic field in a transverse plane, passing through the pivot axis of the escapement wheel of the mechanism of fig. 1, of the two

CH 709 019 B1 pistes secondaires, interne et externe, en corrélation avec les positions illustrées aux fig. 2 et 3: fig. 11: point P1 (et équivalente au point P5 décalé d’une période entière), fig. 12: point P2, fig. 13: point P3, fig. 14: point P4;CH 709 019 B1 secondary tracks, internal and external, in correlation with the positions illustrated in fig. 2 and 3: fig. 11: point P1 (and equivalent to point P5 shifted by an entire period), fig. 12: point P2, fig. 13: point P3, fig. 14: point P4;

la fig. 15 représente, sous forme d’un schéma-blocs, une pièce d’horlogerie comportant un mouvement lequel incorpore un mécanisme d’échappement selon l’invention;fig. 15 shows, in the form of a block diagram, a timepiece comprising a movement which incorporates an escapement mechanism according to the invention;

la fig. 16 illustre une variante où le mobile d’échappement est un cylindre, l’arrêtoir comportant une masse polaire mobile à proximité d’une génératrice de ce cylindre;fig. 16 illustrates a variant where the exhaust mobile is a cylinder, the stop comprising a movable polar mass near a generator of this cylinder;

la fig. 17 illustre une autre variante où le mobile d’échappement est une bande continue;fig. 17 illustrates another variant where the exhaust mobile is a continuous strip;

la fig. 18 illustre le débattement d’une masse polaire en regard d’une surface d’une piste d’un mobile d’échappement gauche;fig. 18 illustrates the movement of a polar mass opposite a surface of a track of a left exhaust mobile;

la fig. 19 montre la périodicité de déplacement d’une masse polaire le long d’une piste comportant deux pistes secondaires parallèles;fig. 19 shows the periodicity of displacement of a polar mass along a track comprising two parallel secondary tracks;

les fig. 20 à 25 illustrent des profils de rampe et de barrière, et l’énergie transmise correspondant à chacun de ces profils;fig. 20 to 25 illustrate ramp and barrier profiles, and the transmitted energy corresponding to each of these profiles;

la fig. 26 illustre, de façon partielle, une réalisation similaire à celle de la fig. 4, mais comportant deux rangées concentriques d’aimants de magnétisation croissante, ceux de la piste intérieure étant polarisés vers le haut, et ceux de la piste extérieure étant polarisés vers le bas;fig. 26 partially illustrates an embodiment similar to that of FIG. 4, but comprising two concentric rows of magnets of increasing magnetization, those of the inner track being polarized upwards, and those of the outer track being polarized downwards;

la fig. 27 illustre schématiquement l’orientation des lignes de champ dans une section transversale correspondant à la réalisation de la fig. 26;fig. 27 schematically illustrates the orientation of the field lines in a cross section corresponding to the embodiment of FIG. 26;

la fig. 28 illustre la répartition de potentiel dans ce même exemple, avec en trait interrompu un centrage sur la piste, et en trait plein un tirage.fig. 28 illustrates the potential distribution in this same example, with a broken line centering on the track, and in solid line a draw.

Description détaillée des modes de réalisation préférés [0014] L’invention se propose de remplacer la force de contact mécanique usuelle entre un arrêtoir et une roue d’échappement par une force sans contact d’origine magnétique ou électrostatique.Detailed description of the preferred embodiments The invention proposes to replace the usual mechanical contact force between a stopper and an escapement wheel by a contactless force of magnetic or electrostatic origin.

[0015] L’invention concerne un mécanisme d’échappement 10 d’horlogerie comportant un arrêtoir 30 entre un résonateur 20 et un mobile d’échappement 40.The invention relates to a clockwork escapement mechanism 10 comprising a stopper 30 between a resonator 20 and an escapement mobile 40.

[0016] Selon l’invention, ce mobile d’échappement 40 comporte au moins une piste 50 magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, avec une période de défilement PD selon laquelle ses caractéristiques magnétiques, respectivement électrostatiques, se répètent. Selon cette période de défilement PD cette piste 50 présente des caractéristiques identiques, géométriques et physiques, notamment sa constitution (matériaux), son relief, son revêtement éventuel, sa magnétisation ou son électrisation éventuelle.According to the invention, this escapement mobile 40 comprises at least one track 50 magnetized or ferromagnetic, respectively electrified or electrostatically conductive, with a running period PD according to which its magnetic characteristics, respectively electrostatic, are repeated. According to this running period PD, this track 50 has identical, geometric and physical characteristics, in particular its constitution (materials), its relief, its possible coating, its magnetization or its possible electrification.

[0017] Cet arrêtoir 30 comporte au moins une masse polaire 3 magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement. Cette masse polaire 3 est mobile selon une direction transversale DT par rapport à la direction de défilement DD d’au moins un élément d’une surface 4 de la piste 50. Cette mobilité transversale n’implique pas une sortie totale de la piste concernée, l’agencement est variable selon les modes de réalisation, et, dans certains d’entre eux, la masse polaire sort de la piste pendant une partie du mouvement.This stopper 30 comprises at least one magnetized or ferromagnetic polar mass 3, respectively electrified or electrostatically conductive. This polar mass 3 is movable in a transverse direction DT relative to the running direction DD of at least one element of a surface 4 of the track 50. This transverse mobility does not imply a total exit from the track concerned, the arrangement is variable according to the embodiments, and, in some of them, the polar mass leaves the track during part of the movement.

[0018] Au moins la masse polaire 3 ou la piste 50 crée un champ magnétique ou électrostatique dans un entrefer 5 entre cette au moins une masse polaire 3 et cette au moins une surface 4.At least the polar mass 3 or the track 50 creates a magnetic or electrostatic field in an air gap 5 between this at least one polar mass 3 and this at least one surface 4.

[0019] La masse polaire 3 est opposée à une barrière 46 de champ magnétique ou électrostatique sur la piste 50 juste avant chaque mouvement transversal de l’arrêtoir 30, lequel mouvement transversal est commandé par l’action périodique du résonateur 20.The polar mass 3 is opposite to a barrier 46 of magnetic or electrostatic field on the track 50 just before each transverse movement of the stopper 30, which transverse movement is controlled by the periodic action of the resonator 20.

[0020] Dans une réalisation particulière, ce mécanisme d’échappement 10 est agencé pour accumuler de l’énergie reçue du mobile d’échappement 40 pendant chaque moitié de la période PD, pour en stocker une partie sous forme d’énergie potentielle, et la restituer de façon périodique au résonateur 20. Par analogie, cette fonction d’accumulation est équivalente à l’armage progressif d’un ressort dans un mécanisme. Cette restitution d’énergie a lieu entre ces moitiés de période, lors du mouvement transversal de l’arrêtoir 30 commandé par l’action périodique du résonateur 20. La masse polaire 3 passe alors d’une première demi-course PDC transversale relative par rapport au mobile d’échappement 40 à une deuxième demi-course DDC transversale relative par rapport au mobile d’échappement 40, ou inversement. Cette masse polaire 3 est face à une telle barrière 46 de champ magnétique ou électrostatique sur la piste 50 juste avant chaque mouvement transversal de l’arrêtoir 30 commandé par le résonateur 20 par basculement d’une demi-course à l’autre.In a particular embodiment, this exhaust mechanism 10 is arranged to accumulate energy received from the exhaust mobile 40 during each half of the period PD, to store part of it in the form of potential energy, and restore it periodically to the resonator 20. By analogy, this accumulation function is equivalent to the progressive winding of a spring in a mechanism. This energy restitution takes place between these halves of the period, during the transverse movement of the retainer 30 controlled by the periodic action of the resonator 20. The pole mass 3 then passes from a first half-stroke PDC transverse relative to to the exhaust mobile 40 at a second transverse DDC half-stroke relative to the exhaust mobile 40, or vice versa. This polar mass 3 faces such a barrier 46 of magnetic or electrostatic field on the track 50 just before each transverse movement of the stop 30 controlled by the resonator 20 by tilting from one half-stroke to the other.

CH 709 019 B1 [0021] Dans une réalisation particulière, le champ magnétique ou électrostatique, généré par la masse polaire 3 et/ou la piste 50, est d’une intensité plus grande dans la première demi-course PDC que dans la deuxième demi-course DDC pendant une première moitié de ladite période de défilement PD, et d’une intensité plus grande dans la deuxième demicourse DDC que dans la première demi-course PDC pendant une deuxième moitié de la période de défilement PD.CH 709 019 B1 In a particular embodiment, the magnetic or electrostatic field, generated by the polar mass 3 and / or the track 50, is of greater intensity in the first half-race PDC than in the second half -DDC course during a first half of said PD running period, and of greater intensity in the second DDC half-running than in the first PDC half-running during a second half of PD running period.

[0022] Plus particulièrement, le résonateur 20 comporte au moins un oscillateur 2 à mouvement périodique. Le mobile d’échappement 40 est alimenté par une source d’énergie telle qu’un barillet ou similaire. L’arrêtoir 30 assure d’une part une première fonction de transmission de l’énergie du mobile d’échappement 40 au résonateur 20, et d’autre part une deuxième fonction de libération et de blocage par saccades du mobile d’échappement 40 pour son avance d’un pas lors d’un mouvement de l’arrêtoir 30 commandé par le résonateur 20 à chaque alternance de l’oscillateur 2. La au moins une piste 50 est animée d’un mouvement de défilement selon une trajectoire de défilement TD.More particularly, the resonator 20 comprises at least one oscillator 2 with periodic movement. The exhaust mobile 40 is powered by an energy source such as a barrel or the like. The stopper 30 provides on the one hand a first function for transmitting the energy from the exhaust mobile 40 to the resonator 20, and on the other hand a second function for releasing and jerking the exhaust mobile 40 for its advance of one step during a movement of the stopper 30 controlled by the resonator 20 at each alternation of the oscillator 2. The at least one track 50 is animated by a scrolling movement according to a scrolling trajectory TD .

[0023] De préférence chaque masse polaire 3 est mobile selon une direction transversale DT par rapport à la piste 50, selon une première demi-course PDC et une deuxième demi-course DDC de part et d’autre d’une position médiane PM fixe, selon une trajectoire transversale TT, de préférence sensiblement orthogonale à la trajectoire de défilement TD de la piste 50.Preferably each pole mass 3 is movable in a transverse direction DT relative to the track 50, according to a first half-race PDC and a second half-race DDC on either side of a fixed middle position PM , along a transverse trajectory TT, preferably substantially orthogonal to the running trajectory TD of track 50.

[0024] C’est au niveau d’un entrefer 5 compris entre une telle masse polaire 3 et une surface 4 que comporte une telle piste 50 et qui fait face à cette masse polaire 3, que cette piste 50 et/ou cette masse polaire 3 crée ce champ magnétique ou électrostatique qui permet de créer un système de forces magnétiques ou électrostatiques sur l’arrêtoir 30 et sur le mobile d’échappement 40, en lieu et place des forces mécaniques de l’art antérieur.It is at a gap 5 between such a polar mass 3 and a surface 4 that includes such a track 50 and which faces this polar mass 3, that this track 50 and / or this polar mass 3 creates this magnetic or electrostatic field which makes it possible to create a system of magnetic or electrostatic forces on the retainer 30 and on the exhaust mobile 40, in place of the mechanical forces of the prior art.

[0025] Le mécanisme d’échappement 10 selon l’invention est agencé pour accumuler de l’énergie potentielle transmise depuis la source d’énergie par l’intermédiaire du mobile d’échappement 40 pendant chaque première moitié ou deuxième moitié de la période de défilement PD. En fin de chaque demi-période, la masse polaire 3 est alors face à une barrière 46 de champ magnétique ou électrostatique au niveau de la partie de la piste 50 face à laquelle elle évolue, juste avant le mouvement transversal de l’arrêtoir 30 commandé par le résonateur 20. C’est alors que le mécanisme d’échappement 10 restitue l’énergie correspondante à l’oscillateur 2 lors du mouvement transversal de l’arrêtoir 30 commandé périodiquement par le résonateur 20 entre les première moitié et deuxième moitié de la période de défilement PD. Lors de ce mouvement transversal, cette masse polaire 3 passe de la première demi-course PDC à la deuxième demi-course DDC, ou inversement.The exhaust mechanism 10 according to the invention is arranged to accumulate potential energy transmitted from the energy source via the exhaust mobile 40 during each first half or second half of the period of PD scrolling. At the end of each half-period, the polar mass 3 is then faced with a barrier 46 of magnetic or electrostatic field at the part of the track 50 facing which it moves, just before the transverse movement of the controlled stopper 30 by the resonator 20. It is then that the exhaust mechanism 10 restores the energy corresponding to the oscillator 2 during the transverse movement of the stopper 30 controlled periodically by the resonator 20 between the first half and second half of the PD scrolling period. During this transverse movement, this polar mass 3 passes from the first half-race PDC to the second half-race DDC, or vice versa.

[0026] Le mobile d’échappement 4 peut être constitué de différentes manières: sous la forme classique d’une roue d’échappement 400 comme sur les fig. 1 et 4, d’une double roue comme sur les fig. 9 et 10, ou sous la forme d’un cylindre tel que visible sur la fig. 16, ou encore d’une bande continue tel que visible sur la fig. 17, ou autre. Le présent exposé concerne le cas général d’un mobile (non nécessairement pivotant), et l’horloger saura l’appliquer au composant qui l’intéresse, notamment une roue simple ou multiple.The exhaust mobile 4 can be formed in different ways: in the conventional form of an escape wheel 400 as in Figs. 1 and 4, with a double wheel as in figs. 9 and 10, or in the form of a cylinder as shown in FIG. 16, or a continuous strip as shown in FIG. 17, or other. This presentation concerns the general case of a mobile (not necessarily swiveling), and the watchmaker will be able to apply it to the component that interests him, in particular a single or multiple wheel.

[0027] De préférence, les caractéristiques du champ magnétique ou électrostatique sont alternées entre la première demi-course PDC et la deuxième demi-course DDC, avec un déphasage d’une moitié de la période de défilement PD de la piste 50 par rapport à la masse polaire 3. Mais il est également possible de faire fonctionner le dispositif avec, par exemple, des intensités de champ différentes, tout en respectant l’allure de répartition différentielle du champ entre différents secteurs. Ce peut être le cas par exemple dans la réalisation de la fig. 1, où des secteurs angulaires délimités par des rayons différents n’auront nécessairement pas exactement les mêmes caractéristiques.Preferably, the characteristics of the magnetic or electrostatic field are alternated between the first half-race PDC and the second half-race DDC, with a phase shift of one half of the running period PD of the track 50 relative to the polar mass 3. However, it is also possible to operate the device with, for example, different field intensities, while respecting the differential distribution pattern of the field between different sectors. This can be the case for example in the embodiment of FIG. 1, where angular sectors delimited by different radii will not necessarily have exactly the same characteristics.

[0028] On appelle ici direction transversale DT une direction qui est sensiblement parallèle à la trajectoire transversale TT de la masse polaire 3, ou qui la tangente en sa position médiane PM, tel que visible sur la fig. 18.DT transverse direction is called here a direction which is substantially parallel to the transverse trajectory TT of the polar mass 3, or which tangents it to its middle position PM, as visible in FIG. 18.

[0029] On appelle ici direction axiale DA une direction qui est orthogonale à la fois à une direction transversale DT sensiblement parallèle à la trajectoire transversale TT de la masse polaire, et à la direction de défilement DF de la piste 50, tangente à la trajectoire de défilement TD au niveau de la position médiane PM.Called here axial direction DA a direction which is orthogonal both to a transverse direction DT substantially parallel to the transverse trajectory TT of the polar mass, and to the direction of travel DF of the track 50, tangent to the trajectory scrolling TD at the middle position PM.

[0030] On appelle plan de piste PP le plan défini par la position médiane PM, la direction transversale DT et par la direction de défilement DD.PP track plan is called the plane defined by the middle position PM, the transverse direction DT and by the direction of travel DD.

[0031] De préférence, au moins l’un des deux composants antagonistes (on entend ici par «antagonistes» que ces composants se font face, sans pour autant qu’il y ait entre eux une répulsion, une contrariété, ou une autre interaction), constitués par la masse polaire 3 et la piste 50 porteuse de la surface 4 qui lui fait face au niveau de l’entrefer 5 au moins sur une partie de leur course relative, comporte des moyens actifs magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer ce champ magnétique, respectivement électrostatique.Preferably, at least one of the two antagonistic components (the term “antagonists” is understood here to mean that these components face each other, without there being any repulsion, annoyance or other interaction between them ), constituted by the polar mass 3 and the track 50 carrying the surface 4 which faces it at the level of the air gap 5 at least over part of their relative travel, comprises magnetic active means, respectively electrostatic, which are arranged to create this magnetic field, respectively electrostatic.

[0032] On entend ici par «actif» un moyen qui crée un champ, et par «passif» un moyen qui subit un champ. Le terme «actif» n’implique pas ici qu’un composant soit parcouru par un courant.By "active" means here a means which creates a field, and by "passive" means which undergoes a field. The term "active" does not imply here that a component is traversed by a current.

[0033] Dans une variante particulière, la composante de ce champ selon la direction axiale DA, est supérieure à sa composante dans ce plan de piste PP, au niveau de leur interface dans l’entrefer 5 entre la masse polaire 3 et la surface 4 qui lui fait face.In a particular variant, the component of this field in the axial direction DA, is greater than its component in this track plane PP, at their interface in the air gap 5 between the polar mass 3 and the surface 4 facing him.

CH 709 019 B1 [0034] Dans une variante particulière, la direction de ce champ magnétique ou électrostatique est sensiblement parallèle à cette direction axiale DA du mobile d’échappement 40. On entend par «sensiblement parallèle» un champ dont la composante selon la direction axiale DA est au moins quatre fois supérieure à sa composante dans le plan PP.CH 709 019 B1 In a particular variant, the direction of this magnetic or electrostatic field is substantially parallel to this axial direction DA of the exhaust mobile 40. The term "substantially parallel" means a field whose component in the direction axial DA is at least four times greater than its component in the PP plane.

[0035] L’autre composant antagoniste au niveau de l’entrefer 5 comporte alors, ou bien des moyens passifs magnétiques, respectivement électrostatiques, pour coopérer avec le champ ainsi créé, ou bien également des moyens actifs magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer un champ magnétique, respectivement électrostatique au niveau de l’entrefer 5, ce champ pouvant, selon le cas, être en concordance ou en opposition avec le champ émis par le premier composant, de façon à générer une répulsion ou au contraire une attraction au niveau de l’entrefer 5.The other antagonistic component at the air gap 5 then comprises either magnetic passive means, respectively electrostatic, to cooperate with the field thus created, or also magnetic active means, respectively electrostatic, which are arranged to create a magnetic field, respectively electrostatic at the air gap 5, this field can, depending on the case, be in agreement or in opposition with the field emitted by the first component, so as to generate a repulsion or on the contrary an attraction at the air gap 5.

[0036] Dans une réalisation particulière, visible dans le premier mode de réalisation à la fig. 1 et dans un deuxième mode de réalisation à la fig. 4, l’arrêtoir 30 est disposé entre un résonateur 20 à balancier-spiral 2 d’axe de pivotement A, et au moins une roue d’échappement 400 qui pivote autour d’un axe de pivotement D (lequel définit avec l’axe de pivotement du balancier-spiral A une direction de référence angulaire DREF). Cet arrêtoir 30 assure la deuxième fonction de libération et de blocage par saccades du mobile d’échappement 40 pour son avance d’un pas à chaque alternance du balancier-spiral 2.In a particular embodiment, visible in the first embodiment in FIG. 1 and in a second embodiment in FIG. 4, the stopper 30 is arranged between a resonator 20 with balance-spring 2 with pivot axis A, and at least one escape wheel 400 which pivots around a pivot axis D (which defines with the axis pivoting of the balance spring has an angular reference direction DREF). This stopper 30 performs the second function of releasing and jerking the escapement mobile 40 for its advance of one step at each alternation of the balance-spring 2.

[0037] La masse polaire 3 est agencée pour se mouvoir, sur au moins une partie de sa course transversale, en regard d’au moins un élément d’une surface 4 du mobile d’échappement 40. Dans le premier mode de la fig. 1, la masse polaire est toujours en regard d’une telle surface 4; dans le deuxième mode de la fig. 4, l’arrêtoir 30 comporte deux masses polaires 3A, 3B, et chacune d’elle est, pendant une demi-période face à une telle surface 4, et pendant l’autre demi-période éloignée de cette surface 4, dans une position où l’interaction magnétique ou électrostatique entre elles est négligeable.The polar mass 3 is arranged to move, over at least part of its transverse travel, opposite at least one element of a surface 4 of the exhaust mobile 40. In the first mode of FIG . 1, the polar mass is always opposite such a surface 4; in the second mode of fig. 4, the retainer 30 comprises two polar masses 3A, 3B, and each of them is, for a half-period facing such a surface 4, and during the other half-period distant from this surface 4, in a position where the magnetic or electrostatic interaction between them is negligible.

[0038] Dans une variante, chacun des deux composants antagonistes de part et d’autre de l’entrefer 5, constitués par la masse polaire 3 et la piste 50 porteuse de la surface 4 qui lui fait face au moins sur une partie de leur course relative, comporte des moyens actifs magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer un champ magnétique, respectivement électrostatique, de direction sensiblement parallèle à la direction axiale DA, au niveau de leur interface dans l’entrefer 5.In a variant, each of the two opposing components on either side of the air gap 5, constituted by the polar mass 3 and the track 50 carrying the surface 4 which faces it at least on part of their relative stroke, comprises active magnetic means, respectively electrostatic, which are arranged to create a magnetic field, respectively electrostatic, of direction substantially parallel to the axial direction DA, at their interface in the air gap 5.

[0039] Dans une réalisation avantageuse, la masse polaire 3 et/ou la piste 50 porteuse de la surface 4 qui lui fait face au niveau de cet entrefer 5 comporte des moyens magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer dans l’entrefer 5, dans au moins un plan transversal PT défini par la position médiane PM de la masse polaire 3, par la direction transversale DT et la direction axiale DA, et sur la plage transversale, selon ladite direction transversale, de déplacement relatif de la masse polaire 3 et de la surface 4, un champ magnétique, respectivement électrostatique, d’intensité variable et non nulle à la fois en fonction de la position transversale de la masse polaire 3 selon la direction transversale DT, et en fonction périodique du temps.In an advantageous embodiment, the polar mass 3 and / or the track 50 carrying the surface 4 which faces it at the level of this air gap 5 comprises magnetic means, respectively electrostatic, which are arranged to create in the air gap 5, in at least one transverse plane PT defined by the middle position PM of the polar mass 3, by the transverse direction DT and the axial direction DA, and over the transverse range, in said transverse direction, of relative displacement of the polar mass 3 and the surface 4, a magnetic field, respectively electrostatic, of variable intensity and not zero both as a function of the transverse position of the polar mass 3 in the transverse direction DT, and as a periodic function of time.

[0040] Dans une réalisation particulière, chaque telle masse polaire 3 et chaque telle piste 50 porteuse de la surface 4 qui lui fait face comportent de tels moyens magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer un champ magnétique, respectivement électrostatique, entre au moins une telle masse polaire 3 et au moins une surface 4, dans au moins ce plan transversal PT. Ce champ magnétique, respectivement électrostatique, créé par ces composants antagonistes, est d’intensité variable et non nulle à la fois en fonction de la position radiale de la masse polaire 3 selon la direction transversale DT, et en fonction périodique du temps.In a particular embodiment, each such polar mass 3 and each such track 50 carrying the surface 4 which faces it include such magnetic means, respectively electrostatic, which are arranged to create a magnetic field, respectively electrostatic, between the at least one such polar mass 3 and at least one surface 4, in at least this transverse plane PT. This magnetic field, respectively electrostatic, created by these antagonistic components, is of variable intensity and not zero both as a function of the radial position of the polar mass 3 in the transverse direction DT, and as a periodic function of time.

[0041] On comprend qu’il s’agit de créer les conditions de création d’une force d’origine magnétique ou électrostatique entre l’arrêtoir 30 et le mobile d’échappement 40, de façon à permettre un entraînement, ou a contrario un freinage, entre ces deux composants, sans contact mécanique direct entre eux.We understand that this is to create the conditions for creating a force of magnetic or electrostatic origin between the stopper 30 and the exhaust mobile 40, so as to allow a drive, or a contrario braking between these two components, without direct mechanical contact between them.

[0042] Les conditions de création d’un champ magnétique ou électrostatique par un des composants, et de la réception de ce champ par le composant antagoniste, lequel est susceptible d’émettre lui-même un champ magnétique ou électrostatique, permettent d’envisager différents types de fonctionnement, en répulsion ou en attraction relative de ces composants antagonistes. En particulier, des architectures multi-niveaux permettent un équilibrage des efforts selon une direction de pivotement du mobile d’échappement 40 (notamment la direction de l’axe de pivotement si le mobile 40 pivote autour d’un axe unique), et un maintien relatif en position selon la direction axiale DA entre l’arrêtoir 30 et le mobile d’échappement 40, comme il sera exposé plus loin.The conditions for creating a magnetic or electrostatic field by one of the components, and for the reception of this field by the antagonistic component, which is capable of emitting itself a magnetic or electrostatic field, make it possible to envisage different types of operation, in repulsion or in relative attraction of these antagonistic components. In particular, multi-level architectures allow balancing of the forces along a pivoting direction of the exhaust mobile 40 (in particular the direction of the pivot axis if the mobile 40 pivots about a single axis), and maintaining relative in position in the axial direction DA between the stopper 30 and the exhaust mobile 40, as will be explained below.

[0043] Dans une réalisation particulière, la composante du champ magnétique, respectivement électrostatique, selon la direction axiale DA, est de même sens sur toute la plage du déplacement relatif de la masse polaire 3 et de la surface 4 qui lui fait face.In a particular embodiment, the component of the magnetic field, respectively electrostatic, in the axial direction DA, is the same direction over the entire range of the relative displacement of the polar mass 3 and the surface 4 which faces it.

[0044] Différentes configurations sont réalisables, selon la nature du champ, et selon que l’arrêtoir 30, et/ou le mobile d’échappement 40, joue un rôle actif ou passif en ce qui concerne l’établissement d’un champ magnétique ou électrostatique dans au moins un entrefer entre cet arrêtoir 30, et ce mobile d’échappement 40, en effet, il peut exister plusieurs entrefers 5 entre différentes masses polaires 3 de l’arrêtoir 30 et différentes pistes du mobile d’échappement 40. De façon non limitative, différentes variantes avantageuses sont décrites ci-après.Different configurations are possible, depending on the nature of the field, and depending on whether the stopper 30, and / or the exhaust mobile 40, plays an active or passive role with regard to the establishment of a magnetic field. or electrostatic in at least one air gap between this retainer 30, and this exhaust mobile 40, in fact, there may be several air gaps 5 between different polar masses 3 of the stop 30 and different tracks of the exhaust mobile 40. without limitation, various advantageous variants are described below.

[0045] Ainsi, dans une variante, chaque masse polaire 3 que porte l’arrêtoir 30 est magnétisée, respectivement électrisée, de façon permanente, et génère un champ magnétique, respectivement électrostatique, constant, et chaque surface 4 coopérant avec chaque masse polaire 3 définit avec la telle masse polaire 3 concernée un entrefer 5 dans lequel le champThus, in a variant, each polar mass 3 that carries the retainer 30 is magnetized, respectively electrified, permanently, and generates a magnetic field, respectively electrostatic, constant, and each surface 4 cooperating with each polar mass 3 defines with such polar mass 3 an air gap 5 in which the field

CH 709 019 B1 magnétique, respectivement électrostatique, est variable selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire et est variable selon la position transversale relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40 et qui est liée au débattement angulaire de l’arrêtoir 30 s’il est pivotant comme dans le cas d’une ancre, ou à son débattement transversal s’il est entraîné autrement par le résonateur 20.CH 709 019 B1 magnetic, respectively electrostatic, is variable according to the advance of the exhaust mobile 40 on its trajectory and is variable according to the relative transverse position of the polar mass 3 relative to the exhaust mobile 40 and which is linked at the angular movement of the retainer 30 if it is pivoting as in the case of an anchor, or at its transverse movement if it is driven otherwise by the resonator 20.

[0046] Dans une autre variante, chaque masse polaire 3 que porte l’arrêtoir 30 est ferromagnétique, respectivement conductrice électrostatiquement, de façon permanente, et chaque surface 4 coopérant avec chaque masse polaire 3 définit avec la masse polaire 3 concernée un entrefer 5 dans lequel le champ magnétique, respectivement électrostatique, est variable selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire et est variable selon la position transversale relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40 et qui est liée au débattement angulaire de l’arrêtoir 30 s’il est pivotant comme dans le cas d’une ancre, ou à son débattement transversal s’il est entraîné autrement par le résonateur 20.In another variant, each pole mass 3 carried by the retainer 30 is ferromagnetic, respectively electrostatically conductive, permanently, and each surface 4 cooperating with each pole mass 3 defines with the pole mass 3 concerned a gap 5 in which the magnetic field, respectively electrostatic, is variable according to the advance of the exhaust mobile 40 on its trajectory and is variable according to the relative transverse position of the polar mass 3 concerned with respect to the exhaust mobile 40 and which is linked to the angular movement of the retainer 30 if it is pivoting as in the case of an anchor, or at its transverse movement if it is driven otherwise by the resonator 20.

[0047] Dans une autre variante, chaque piste 50 porteuse d’une telle surface 4 antagoniste est magnétisée, respectivement électrisée, de façon permanente et uniforme, et génère un champ magnétique, respectivement électrostatique, constant à sa surface tournée vers la masse polaire 3 concernée, et comporte un relief agencé pour générer une hauteur d’entrefer variable dans l’entrefer 5, laquelle hauteur d’entrefer varie selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire, et varie selon la position angulaire relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40.In another variant, each track 50 carrying such an antagonistic surface 4 is magnetized, respectively electrified, permanently and uniformly, and generates a magnetic field, respectively electrostatic, constant at its surface facing the polar mass 3 concerned, and comprises a relief arranged to generate a variable air gap height in the air gap 5, which air gap height varies according to the advance of the exhaust mobile 40 on its path, and varies according to the relative angular position of the polar mass 3 concerned with respect to the exhaust mobile 40.

[0048] Dans une autre variante, chaque piste 50 porteuse d’une telle surface 4 est ferromagnétique, respectivement conductrice électrostatiquement, de façon permanente, et comporte un relief agencé pour générer une hauteur d’entrefer dans l’entrefer 5, laquelle hauteur d’entrefer est variable selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire, et est variable selon la position transversale relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40.In another variant, each track 50 carrying such a surface 4 is ferromagnetic, respectively electrostatically conductive, permanently, and has a relief arranged to generate a gap height in the gap 5, which height d the air gap is variable according to the advance of the exhaust mobile 40 on its trajectory, and is variable according to the relative transverse position of the pole mass 3 concerned with respect to the exhaust mobile 40.

[0049] Dans une autre variante, chaque piste 50 porteuse d’une telle surface 4 est magnétisée, respectivement électrisée, de façon permanente et variable selon la position locale sur cette piste, et génère un champ magnétique, respectivement électrostatique, qui est variable selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire, et est variable selon la position transversale relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40, au niveau de sa surface tournée vers la masse polaire 3 concernée.In another variant, each track 50 carrying such a surface 4 is magnetized, respectively electrified, permanently and variable according to the local position on this track, and generates a magnetic field, respectively electrostatic, which is variable according to the advance of the exhaust mobile 40 on its trajectory, and is variable according to the relative transverse position of the pole mass 3 concerned with respect to the exhaust mobile 40, at its surface facing the pole mass 3 concerned.

[0050] Dans une autre variante, chaque piste 50 porteuse d’une telle surface 4 est ferromagnétique, respectivement conductrice électrostatiquement, de façon permanente et variable selon la position locale sur cette piste, de façon à faire varier la force magnétique, respectivement électrostatique, exercée entre l’arrêtoir 3 et le mobile d’échappement 40 sous l’effet de leur mouvement relatif, laquelle force est variable selon l’avance du mobile d’échappement 40 sur sa trajectoire et est variable selon la position transversale relative de la masse polaire 3 concernée par rapport au mobile d’échappement 40, au niveau de sa surface tournée vers la masse polaire 3 concernée.In another variant, each track 50 carrying such a surface 4 is ferromagnetic, respectively electrostatically conductive, permanently and variable according to the local position on this track, so as to vary the magnetic force, respectively electrostatic, exerted between the retainer 3 and the exhaust mobile 40 under the effect of their relative movement, which force is variable according to the advance of the mobile exhaust 40 on its trajectory and is variable according to the relative transverse position of the mass polar 3 concerned relative to the exhaust mobile 40, at its surface facing the polar mass 3 concerned.

[0051] Dans une autre variante, chaque masse polaire 3 circule entre deux surfaces 4 du mobile d’échappement 40, et un tel champ magnétique, respectivement électrostatique, s’exerce sur chaque côté de la masse polaire 3 selon la direction axiale DA de façon symétrique de part et d’autre de la masse polaire 3 de façon à exercer des efforts égaux et opposés sur la masse polaire 3 dans la direction axiale DA. On obtient ainsi un équilibrage axial et un effort minime sur les pivots éventuels, et donc des pertes par frottement minimales.In another variant, each polar mass 3 circulates between two surfaces 4 of the exhaust mobile 40, and such a magnetic field, respectively electrostatic, is exerted on each side of the polar mass 3 in the axial direction DA of symmetrically on either side of the polar mass 3 so as to exert equal and opposite forces on the polar mass 3 in the axial direction DA. Axial balancing and minimal effort are thus obtained on the pivots, and therefore minimal friction losses.

[0052] Dans une autre variante, chaque surface 4 du mobile d’échappement 40 circule entre deux surfaces 31, 32, de chaque masse polaire 3, et un tel champ magnétique, respectivement électrostatique, s’exerce sur chaque côté de la surface 4 selon la direction axiale DA de façon symétrique de part et d’autre de la surface 4, de façon à exercer des efforts égaux et opposés sur la piste 50 porteuse de la surface 4 dans la direction axiale DA.In another variant, each surface 4 of the exhaust mobile 40 circulates between two surfaces 31, 32, of each polar mass 3, and such a magnetic field, respectively electrostatic, is exerted on each side of the surface 4 in the axial direction DA symmetrically on either side of the surface 4, so as to exert equal and opposite forces on the track 50 carrying the surface 4 in the axial direction DA.

[0053] Dans une autre variante, la piste 50 du mobile d’échappement 40 comporte, sur l’une de ses deux surfaces latérales 41,42, une pluralité de pistes secondaires 43 voisines les unes des autres.In another variant, the track 50 of the escapement mobile 40 comprises, on one of its two lateral surfaces 41, 42, a plurality of secondary tracks 43 which are adjacent to each other.

[0054] Dans l’application particulière où le mobile d’échappement 40 est une roue d’échappement 400, ces pistes sont concentriques les unes aux autres par rapport à l’axe de pivotement D de la roue d’échappement 400, tel que visible sur les fig. 1 et 2 qui montrent deux telle pistes secondaires, interne 43 INT et externe 43 EXT, et où chaque piste secondaire 43 comporte une succession angulaire de zones primaires élémentaires 44, chaque zone primaire 44 présentant un comportement magnétique, respectivement électrostatique, qui est différent, d’une part de celui de chaque autre zone primaire 44 adjacente sur la piste secondaire 43 à laquelle elle appartient, et d’autre part de celui de chaque autre zone primaire 44 qui lui est adjacente et qui est située sur une autre piste secondaire 43 adjacente à la sienne.In the particular application where the escape wheel 40 is an escape wheel 400, these tracks are concentric with each other with respect to the pivot axis D of the escape wheel 400, such that visible in fig. 1 and 2 which show two such secondary tracks, internal 43 INT and external 43 EXT, and where each secondary track 43 comprises an angular succession of elementary primary zones 44, each primary zone 44 having a magnetic behavior, respectively electrostatic, which is different, on the one hand that of each other primary zone 44 adjacent to the secondary track 43 to which it belongs, and on the other hand that of each other primary zone 44 which is adjacent to it and which is located on another secondary track 43 adjacent to hers.

[0055] Dans d’autres variantes de réalisation où la piste 50 n’est pas assimilable à un disque, par exemple sur les exemples des fig. 16 et 17, les pistes secondaires 43 ne sont pas concentriques, mais voisines et de préférence sensiblement parallèles les unes aux autres. Mais la différence de comportement magnétique, respectivement électrostatique, de deux zones primaires 44 immédiatement voisines, s’applique de la même façon. Les fig. 18 et 19 montrent le débattement d’une masse polaire 3 dans une variante comportant deux pistes secondaires 43A et 43B, adjacentes et parallèles, déphasées d’une demi-période.In other alternative embodiments where the track 50 is not comparable to a disc, for example in the examples of FIGS. 16 and 17, the secondary tracks 43 are not concentric, but adjacent and preferably substantially parallel to each other. But the difference in magnetic behavior, respectively electrostatic, of two primary zones 44 immediately adjacent, applies in the same way. Figs. 18 and 19 show the movement of a polar mass 3 in a variant comprising two secondary tracks 43A and 43B, adjacent and parallel, phase-shifted by half a period.

CH 709 019 B1 [0056] Plus particulièrement, la succession de ces zones primaires 44 sur chaque telle piste secondaire 43 donnée est périodique selon une période spatiale T, angulaire ou linéaire selon le cas, constituant un sous-multiple entier d’une révolution du mobile d’échappement 40. Cette période spatiale T correspond à la période de défilement PD de la piste 50.CH 709 019 B1 More particularly, the succession of these primary zones 44 on each such secondary track 43 given is periodic according to a spatial period T, angular or linear as the case may be, constituting an integer sub-multiple of a revolution of the mobile exhaust 40. This spatial period T corresponds to the running period PD of track 50.

[0057] Dans une réalisation avantageuse, chaque telle piste secondaire 43 comporte, sur chaque telle période spatiale T, une rampe 45 comportant une succession, notamment monotone, de telles zones primaires 44 interagissant de façon croissante avec une telle masse polaire 3 avec un champ magnétique, respectivement électrostatique, dont l’intensité varie de façon à produire une énergie potentielle croissante depuis une zone d’interaction minimale 4MIN vers une zone d’interaction maximale 4MAX, la rampe 45 prélevant de l’énergie au mobile d’échappement 40.In an advantageous embodiment, each such secondary track 43 comprises, on each such spatial period T, a ramp 45 comprising a succession, in particular monotonous, of such primary zones 44 interacting increasingly with such a polar mass 3 with a field magnetic, respectively electrostatic, the intensity of which varies so as to produce increasing potential energy from a minimum interaction zone 4MIN towards a maximum interaction zone 4MAX, the ramp 45 taking energy from the exhaust mobile 40.

[0058] De façon particulière et propre à l’invention, le mobile d’échappement 40 comporte, entre deux telles rampes 45 successives et de même sens, une telle barrière 46 de potentiel de champ magnétique, respectivement électrostatique, pour déclencher un arrêt momentané du mobile d’échappement 40 préalable à un basculement de l’arrêtoir 30 sous l’action du résonateur 20, notamment d’un balancier-spiral 2.Particularly and specific to the invention, the exhaust mobile 40 comprises, between two such ramps 45 successive and in the same direction, such a barrier 46 of magnetic field potential, respectively electrostatic, to trigger a temporary stop of the exhaust mobile 40 prior to a tilting of the stopper 30 under the action of the resonator 20, in particular of a balance spring 2.

[0059] De préférence, chaque telle barrière 46 de potentiel est plus raide que chaque telle rampe 45, en ce qui concerne son gradient de potentiel.Preferably, each such potential barrier 46 is stiffer than each such ramp 45, as regards its potential gradient.

[0060] Il s’agit de créer des barrières d’énergie: dans les modes de réalisation présentés, ces barrières sont constituées par des barrières de champ. Les variantes illustrées correspondent ainsi à des rampes de champ magnétique, respectivement électrostatique, de champ, et à des barrières de champ.It is a question of creating energy barriers: in the embodiments presented, these barriers are constituted by field barriers. The variants illustrated thus correspond to ramps of magnetic field, respectively electrostatic, of field, and to field barriers.

[0061] Plus précisément, le mobile d’échappement 40 s’immobilise dans une position où le gradient de potentiel est équivalent au couple d’entraînement.More specifically, the exhaust mobile 40 comes to rest in a position where the potential gradient is equivalent to the drive torque.

[0062] Cette immobilisation n’est pas instantanée, il existe en effet un phénomène de rebond, qui est amorti, soit par les frottements naturels, notamment de pivotement, dans le mécanisme, soit par des frottements créés à cet effet, de type visqueux comme des frottements par courants de Foucault (par exemple sur une surface en cuivre ou similaire solidaire du mobile d’échappement 40) ou des frottements aérodynamiques ou autres, ou encore de type frottements secs de type ressort sautoir ou autre. Typiquement, le mobile d’échappement 40 est tendu par un mécanisme en amont à couple constant ou à force constante, typiquement un barillet. Le mobile d’échappement 4 oscille donc, avant de s’arrêter en position, avant le basculement transversal de la masse polaire 3, et les pertes sont nécessaires pour cesser l’oscillation dans un intervalle de temps compatible avec la cinématique.This immobilization is not instantaneous, there is indeed a rebound phenomenon, which is damped, either by natural friction, in particular pivoting, in the mechanism, or by friction created for this purpose, of viscous type. such as eddy current friction (for example on a copper or similar surface integral with the exhaust mobile 40) or aerodynamic or other friction, or of the dry friction type of the spring or other type. Typically, the exhaust mobile 40 is tensioned by an upstream mechanism with constant torque or constant force, typically a barrel. The exhaust mobile 4 therefore oscillates, before stopping in position, before the transverse tilting of the polar mass 3, and the losses are necessary to stop the oscillation in a time interval compatible with the kinematics.

[0063] La transition entre la rampe et la barrière peut être conçue et ajustée de sorte à obtenir une dépendance particulière de l’énergie transmise au résonateur en fonction du couple d’entraînement.The transition between the ramp and the barrier can be designed and adjusted so as to obtain a particular dependence on the energy transmitted to the resonator as a function of the drive torque.

[0064] Si une rampe sans rupture de pente permet de faire fonctionner l’invention, il est plus avantageux de combiner une rampe 45 avec un certain gradient, et une barrière 46 avec un autre gradient, la forme de la zone de transition entre la rampe 45 et la barrière 46 ayant une influence notable sur le fonctionnement.If a ramp without a break in slope makes it possible to operate the invention, it is more advantageous to combine a ramp 45 with a certain gradient, and a barrier 46 with another gradient, the shape of the transition zone between the ramp 45 and the barrier 46 having a significant influence on the operation.

[0065] On comprend que, selon l’invention, le système accumule de l’énergie lors du gravissement de la rampe, et restitue de l’énergie au résonateur lors du mouvement transversal de la masse polaire. Le point d’arrêt définit la quantité d’énergie ainsi restituée, ce qui dépend de la forme de cette zone de transition entre rampe et barrière.It is understood that, according to the invention, the system accumulates energy during the climb of the ramp, and restores energy to the resonator during the transverse movement of the polar mass. The breakpoint defines the amount of energy thus restored, which depends on the shape of this transition zone between ramp and barrier.

[0066] Les fig. 20, 22, et 24 illustrent des exemples non limitatifs de profil de rampe et de barrière, avec en abscisse le défilement, ici un angle de pivotement θ, et en ordonnée l’énergie Ui exprimée en mJ. Les fig. 21, 23, et 25 illustrent l’énergie transmise, en corrélation avec chaque profil de rampe et de barrière, avec la même abscisse, et, en ordonnée, le coupe CM en mN.m.Figs. 20, 22, and 24 illustrate nonlimiting examples of ramp and barrier profile, with the scrolling on the abscissa, here a pivoting angle θ, and on the ordinate the energy Ui expressed in mJ. Figs. 21, 23, and 25 illustrate the energy transmitted, in correlation with each profile of ramp and barrier, with the same abscissa, and, on the ordinate, the cut CM in mN.m.

[0067] Les fig. 20 et 21 illustrent une transition douce avec un rayon entre la rampe et la barrière, le point d’arrêt du système dépend du couple appliqué, et l’énergie transmise au résonateur dépend aussi de ce couple appliqué.Figs. 20 and 21 illustrate a smooth transition with a radius between the ramp and the barrier, the system stopping point depends on the applied torque, and the energy transmitted to the resonator also depends on this applied torque.

[0068] Les fig. 22 et 23 montrent une transition avec cassure de pente entre rampe et barrière, le point où le système s’arrête ne dépend alors pas du couple appliqué, et l’énergie transmise au résonateur est constante.Figs. 22 and 23 show a transition with slope break between ramp and barrier, the point where the system stops then does not depend on the applied torque, and the energy transmitted to the resonator is constant.

[0069] Les fig. 24 et 25 concernent une transition de forme exponentielle entre rampe et barrière, choisie pour que l’énergie transmise au résonateur, qui est approximativement proportionnelle au couple appliqué, et notamment dans une variante particulière, soit sensiblement égale au couple d’entraînement. Cet exemple est intéressant car il s’approche au plus près d’un échappement à ancre suisse et permet donc d’incorporer la présente invention dans un mouvement existant avec le minimum de changements.Figs. 24 and 25 relate to an exponential transition between ramp and barrier, chosen so that the energy transmitted to the resonator, which is approximately proportional to the applied torque, and in particular in a particular variant, is substantially equal to the driving torque. This example is interesting because it comes as close as possible to a Swiss lever escapement and therefore makes it possible to incorporate the present invention into an existing movement with the minimum of changes.

[0070] Dans une variante avantageuse de l’invention, le mobile d’échappement 40 comporte encore, en fin de chaque telle rampe 45 et juste avant chaque barrière 46, une variation transversale de répartition de champ magnétique ou électrostatique quand la surface 4 est magnétisée, respectivement électrisée, ou une variation de profil quand la surface 4 est ferromagnétique, respectivement conductrice électrostatiquement, de façon à provoquer un tirage sur la masse polaire 3.In an advantageous variant of the invention, the exhaust mobile 40 also comprises, at the end of each such ramp 45 and just before each barrier 46, a transverse variation in the distribution of magnetic or electrostatic field when the surface 4 is magnetized, respectively electrified, or a variation in profile when the surface 4 is ferromagnetic, respectively electrostatically conductive, so as to cause a pull on the polar mass 3.

[0071] Avantageusement le mobile d’échappement 40 comporte, après chaque telle barrière 46 de potentiel de champ magnétique ou électrostatique, une butée mécanique anti-choc.Advantageously, the exhaust mobile 40 comprises, after each such barrier 46 of magnetic or electrostatic field potential, an anti-shock mechanical stop.

CH 709 019 B1 [0072] Dans une variante, quand le mobile d’échappement 40 comporte plusieurs pistes secondaires 43, au moins deux telles pistes secondaires 43 adjacentes comportent, l’une par rapport à l’autre, une alternance de telles zones d’interaction minimale 4MIN et de telles zones d’interaction maximale 4MAX avec un déphasage angulaire correspondant à la moitié de la période spatiale T.CH 709 019 B1 In a variant, when the exhaust mobile 40 comprises several secondary tracks 43, at least two such adjacent secondary tracks 43 comprise, relative to one another, alternation of such zones d minimum interaction 4MIN and such zones of maximum interaction 4MAX with an angular phase shift corresponding to half of the spatial period T.

[0073] Dans une variante de l’invention, l’arrêtoir 30 comporte une pluralité de telles masses polaires 3 agencées pour coopérer simultanément avec des telles pistes secondaires 43 distinctes, tel que visible notamment dans le deuxième mode de réalisation de l’invention de la fig. 4, avec des masses polaires 3A et 3B distinctes, comportant chacune deux aimants 31 et 32 de part et d’autre de la roue d’échappement 400.In a variant of the invention, the retainer 30 comprises a plurality of such pole masses 3 arranged to cooperate simultaneously with such separate secondary tracks 43, as visible in particular in the second embodiment of the invention of fig. 4, with separate pole masses 3A and 3B, each comprising two magnets 31 and 32 on either side of the escapement wheel 400.

[0074] Notamment, dans une réalisation particulière non illustrée, l’arrêtoir 30 peut comporter un peigne s’étendant parallèlement à la surface 4 du mobile d’échappement 40 et comportant des telles masses polaires 3 disposées côte à côte.In particular, in a particular embodiment not shown, the stopper 30 may include a comb extending parallel to the surface 4 of the exhaust mobile 40 and comprising such polar masses 3 arranged side by side.

[0075] Dans une variante de l’invention, l’arrêtoir 30 est pivotant autour d’un pivot 35 réel ou virtuel, et comporte une telle masse polaire 3 unique agencée pour coopérer avec des zones primaires 44 que comportent des telles surfaces 4 situées sur des plages différentes du mobile d’échappement 40 (ou respectivement des diamètres différents dans le cas d’une roue d’échappement 400), avec lesquelles la masse polaire 3 a une interaction variable lors de l’avance (ou respectivement de la révolution) du mobile d’échappement 40. Ces zones primaires 44 sont disposées en alternance sur le pourtour (ou respectivement la périphérie) du mobile d’échappement 40 pour contraindre la masse polaire 3 à un mouvement transversal par rapport au mobile d’échappement 40 lors de la recherche de position d’équilibre de la masse polaire 3.In a variant of the invention, the stopper 30 is pivotable around a real or virtual pivot 35, and comprises such a single polar mass 3 arranged to cooperate with primary zones 44 that include such surfaces 4 located on different ranges of the escapement mobile 40 (or respectively of different diameters in the case of an escape wheel 400), with which the polar mass 3 has a variable interaction during the advance (or respectively of the revolution ) of the exhaust mobile 40. These primary zones 44 are arranged alternately on the periphery (or respectively the periphery) of the exhaust mobile 40 to constrain the polar mass 3 to a transverse movement relative to the exhaust mobile 40 during of the search for an equilibrium position of the polar mass 3.

[0076] Dans une autre variante de l’invention, l’arrêtoir 30 est pivotant autour d’un pivot 35 réel ou virtuel et comporte une pluralité de telles masses polaires 3 agencées pour coopérer chacune avec des zones primaires 44 que comporte au moins une telle surface 4 située sur au moins une plage (respectivement un diamètre) du mobile d’échappement 40, avec lesquelles chaque telle masse polaire 3 a une interaction variable lors de l’avance (ou respectivement de la révolution) du mobile d’échappement 40. Ces zones primaires 44 sont disposées en alternance sur le pourtour ou la périphérie du mobile d’échappement 40 pour contraindre la masse polaire 3 à un mouvement transversal par rapport au mobile d’échappement 40 lors de la recherche de position d’équilibre de la masse polaire 3.In another variant of the invention, the stopper 30 is pivotable around a real or virtual pivot 35 and comprises a plurality of such polar masses 3 arranged to cooperate each with primary zones 44 that comprise at least one such surface 4 located on at least one range (respectively a diameter) of the exhaust mobile 40, with which each such polar mass 3 has a variable interaction during the advance (or respectively of the revolution) of the exhaust mobile 40 These primary zones 44 are arranged alternately on the periphery or the periphery of the exhaust mobile 40 to constrain the polar mass 3 to a transverse movement relative to the exhaust mobile 40 when the equilibrium position of the polar mass 3.

[0077] Dans une réalisation particulière, à chaque instant au moins une telle masse polaire 3 de l’arrêtoir 30 est en interaction avec au moins une telle surface 4 du mobile d’échappement 40.In a particular embodiment, at each instant at least one such polar mass 3 of the stopper 30 is in interaction with at least one such surface 4 of the exhaust mobile 40.

[0078] Dans une réalisation particulière, l’arrêtoir 30 coopère, de part et d’autre, avec un premier mobile d’échappement et un deuxième mobile d’échappement.In a particular embodiment, the stopper 30 cooperates, on either side, with a first exhaust mobile and a second exhaust mobile.

[0079] Dans une réalisation particulière, ces premier et deuxième mobiles d’échappement pivotent de façon solidaire.In a particular embodiment, these first and second exhaust mobiles pivot integrally.

[0080] Dans une réalisation particulière, ces premier et deuxième mobiles d’échappement pivotent indépendamment l’un de l’autre.In a particular embodiment, these first and second exhaust mobiles pivot independently of one another.

[0081] Dans une réalisation particulière, ces premier et deuxième mobiles d’échappement sont coaxiaux.In a particular embodiment, these first and second exhaust mobiles are coaxial.

[0082] Dans une réalisation particulière, l’arrêtoir 30 coopère, de part et d’autre, avec une première roue d’échappement 401 et une deuxième roue d’échappement 402, formant chacune un tel mobile d’échappement 40.In a particular embodiment, the stopper 30 cooperates, on either side, with a first escapement wheel 401 and a second escapement wheel 402, each forming such an exhaust mobile 40.

[0083] Dans une réalisation particulière, ces première 401 et deuxième 402 roues d’échappement pivotent de façon solidaire.In a particular embodiment, these first 401 and second 402 escapement wheels pivot integrally.

[0084] Dans une réalisation particulière, ces première 401 et deuxième 402 roues d’échappement pivotent indépendamment l’une de l’autre.In a particular embodiment, these first 401 and second 402 escapement wheels pivot independently of one another.

[0085] Dans une réalisation particulière, ces première 401 et deuxième 402 roues d’échappement sont coaxiales.In a particular embodiment, these first 401 and second 402 escapement wheels are coaxial.

[0086] Dans une variante illustrée par la fig. 16, le mobile d’échappement 40 comporte au moins une surface 4 cylindrique autour d’un axe de pivotement D parallèle à la direction transversale DT, et qui est porteuse de pistes magnétiques, respectivement électrostatiques, et la au moins une masse polaire 3 de l’arrêtoir 30 est mobile parallèlement à cet axe de pivotement D.In a variant illustrated in FIG. 16, the exhaust mobile 40 comprises at least one cylindrical surface 4 around a pivot axis D parallel to the transverse direction DT, and which carries magnetic tracks, respectively electrostatic, and the at least one polar mass 3 of the stopper 30 is movable parallel to this pivot axis D.

[0087] La fig. 17 montre une généralisation selon laquelle le mobile d’échappement 40 est un mécanisme s’étendant selon une direction D, représenté ici par une bande sans fin circulant sur deux rouleaux d’axes parallèles à la direction transversale T, cette bande étant porteuse d’au moins une surface 4.FIG. 17 shows a generalization according to which the exhaust mobile 40 is a mechanism extending in a direction D, represented here by an endless band circulating on two rollers of axes parallel to the transverse direction T, this band being carrier of at least one surface 4.

[0088] Naturellement d’autres configurations sont imaginables pour assurer une périodicité spatiale de surfaces 4 sur la ou les pistes 50, par exemple sur une chaîne, un anneau, une hélice, ou autre.Naturally, other configurations can be imagined to ensure a spatial periodicity of surfaces 4 on the track or tracks 50, for example on a chain, a ring, a propeller, or the like.

[0089] Selon l’invention, et non limitativement, la surface 4 peut comporter une couche magnétisée d’épaisseur variable, ou respectivement une couche électrisée d’épaisseur variable, ou une couche magnétisée d’épaisseur constante mais de magnétisation variable, ou respectivement une couche électrisée d’épaisseur constante mais d’électrisation variable, ou une densité surfacique variable de microaimants, ou respectivement une densité surfacique variable d’électrets, ou une couche ferromagnétique d’épaisseur variable, ou respectivement une couche conductrice électrostatiquement d’épaisseur variable, ou une couche ferromagnétique de forme variable, ou respectivement une couche conductrice électrostatique9According to the invention, and without limitation, the surface 4 may include a magnetized layer of variable thickness, or respectively an electrified layer of variable thickness, or a magnetized layer of constant thickness but of variable magnetization, or respectively an electrified layer of constant thickness but of variable electrification, or a variable surface density of micro-magnets, or respectively a variable surface density of electrons, or a ferromagnetic layer of variable thickness, or respectively an electrostatically conductive layer of variable thickness , or a ferromagnetic layer of variable shape, or respectively an electrostatic conductive layer9

CH 709 019 B1 ment de forme variable, ou une couche ferromagnétique avec une densité surfacique de trous variable, ou respectivement une couche conductrice électrostatiquement avec une densité surfacique de trous variable.CH 709 019 B1 ment of variable shape, or a ferromagnetic layer with a variable surface density of holes, or respectively an electrostatically conductive layer with a variable surface density of holes.

[0090] Dans une réalisation particulière, l’arrêtoir 30 est une ancre.In a particular embodiment, the stopper 30 is an anchor.

[0091] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie 100 comportant au moins un tel mécanisme d’échappement 10.The invention also relates to a timepiece movement 100 comprising at least one such escapement mechanism 10.

[0092] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie 200, notamment une montre, comportant au moins un tel mouvement 100 et/ou comportant au moins un tel mécanisme d’échappement 10.The invention also relates to a timepiece 200, in particular a watch, comprising at least one such movement 100 and / or comprising at least one such escapement mechanism 10.

[0093] L’invention est applicable à différentes échelles de pièces d’horlogerie, notamment des montres. Elle est intéressante pour des pièces statiques telles qu’horloges, pendules de salon, morbiers, et similaires; le caractère spectaculaire et innovant du fonctionnement du mécanisme selon l’invention apporte un intérêt nouveau supplémentaire à la mise en évidence du mécanisme, et un attrait pour l’utilisateur ou le spectateur.The invention is applicable to different scales of timepieces, in particular watches. It is interesting for static pieces such as clocks, living room clocks, morbiers, and the like; the spectacular and innovative nature of the functioning of the mechanism according to the invention brings an additional new interest to the highlighting of the mechanism, and an attraction for the user or the spectator.

[0094] Les figures illustrent une réalisation particulière, non limitative, où l’arrêtoir 30 est une ancre, et montrent comment l’invention permet de remplacer la force de contact mécanique usuelle entre une ancre et une roue d’échappement par une force sans contact d’origine magnétique ou électrostatique.The figures illustrate a particular, non-limiting embodiment, where the retainer 30 is an anchor, and show how the invention makes it possible to replace the usual mechanical contact force between an anchor and an escape wheel by a force without magnetic or electrostatic contact.

[0095] Deux modes de réalisation, non limitatifs, sont proposés: un premier mode à masse polaire unique et un deuxième mode avec plusieurs masses polaires.Two non-limiting embodiments are proposed: a first mode with a single polar mass and a second mode with several polar masses.

[0096] Le premier mode est illustré, dans une version magnétique seulement, par les fig. 1 à 3.The first mode is illustrated, in a magnetic version only, by FIGS. 1 to 3.

[0097] La fig. 1 représente, de façon schématisée, un mécanisme d’échappement 10 à arrêtoir 30 magnétique, où cet arrêtoir 30 est une ancre. Le dispositif régulateur comprend un résonateur 20 à balancier-spiral 2, une ancre 30 magnétique, et un mobile d’échappement 40 formé par une roue d’échappement 400 magnétisée. L’aimant 3 de l’ancre interagit de façon répulsive avec des pistes secondaires magnétisées concentriques 43 INT, 43 EXT, du mobile d’échappement 40.[0097] FIG. 1 shows, schematically, an escapement mechanism 10 with magnetic stopper 30, where this stopper 30 is an anchor. The regulating device comprises a resonator 20 with balance spring 2, a magnetic anchor 30, and an exhaust mobile 40 formed by a magnetized escape wheel 400. The magnet 3 of the anchor repulsively interacts with concentric magnetized secondary tracks 43 INT, 43 EXT, of the exhaust mobile 40.

[0098] Les symboles —/-/+/++, sur les pistes secondaires 43 sont représentatifs de l’intensité de la magnétisation, croissante de-à++: une zone--repousse faiblement l’aimant 3 de l’ancre 30 alors qu’une zone++ le repousse fortement.The symbols - / - / + / ++, on the secondary tracks 43 are representative of the intensity of the magnetization, increasing from-to ++: a zone - weakly repels the magnet 3 of the anchor 30 while a ++ zone strongly repels it.

[0099] Dans ce schéma de principe de la fig. 1, la force d’interaction entre l’arrêtoir 30, et le mobile d’échappement 40 résulte de l’interaction entre une masse polaire 3, notamment un aimant, placée sur l’ancre 30 et une structure magnétisée placée sur le mobile d’échappement 40. Cette structure magnétisée est composée de deux pistes secondaires 43 (intérieure 43 INT et extérieure 43 EXT) dont l’intensité de magnétisation varie en fonction de la position angulaire de sorte à produire le potentiel d’interaction magnétique représenté sur la fig. 2. Le long de chaque piste secondaire 43, on observe une succession de rampes 45 et de barrières 46 de potentiel comme indiqué sur la fig. 3. Les rampes 45 ont pour effet de prélever de l’énergie au mobile d’échappement 40, et les barrières 46 ont pour effet de bloquer l’avancement du mobile 40. L’énergie prélevée par une rampe 45 est ensuite restituée au résonateur 20 à balancier-spiral lorsque l’ancre 30 bascule d’une position à l’autre.In this block diagram of FIG. 1, the interaction force between the retainer 30 and the exhaust mobile 40 results from the interaction between a polar mass 3, in particular a magnet, placed on the anchor 30 and a magnetized structure placed on the mobile d exhaust 40. This magnetized structure is composed of two secondary tracks 43 (interior 43 INT and exterior 43 EXT), the magnetization intensity of which varies as a function of the angular position so as to produce the potential for magnetic interaction shown in FIG. . 2. Along each secondary track 43, there is a succession of ramps 45 and barriers 46 of potential as indicated in FIG. 3. The ramps 45 have the effect of taking energy from the exhaust mobile 40, and the barriers 46 have the effect of blocking the advancement of the mobile 40. The energy taken by a ramp 45 is then returned to the resonator 20 with balance-spring when the anchor 30 swings from one position to another.

[0100] La fig. 2 représente, de façon schématisée, l’énergie potentielle d’interaction magnétique vue par l’aimant 3 de l’ancre 30 en fonction de sa position sur le mobile d’échappement 40. La ligne en trait interrompu montre la trajectoire d’un point de référence M de l’aimant 3 de l’ancre 30 en fonctionnement.[0100] FIG. 2 represents, schematically, the potential magnetic interaction energy seen by the magnet 3 of the anchor 30 as a function of its position on the escapement mobile 40. The dashed line shows the trajectory of a reference point M of the magnet 3 of the anchor 30 in operation.

[0101] La fig. 3 représente, de façon schématisée, la variation de l’énergie potentielle le long des pistes secondaires magnétisées 43 du mobile 40. Lorsque la masse polaire 3 de l’ancre passe du point P1 au point P2 sur la piste secondaire interne 43 INT, le système prélève l’énergie du mobile d’échappement 40 pour la stocker sous forme d’énergie potentielle. Le système s’arrête alors en P2 sous l’effet conjugué de la barrière de potentiel 46 et du frottement du mobile 40. Finalement, lorsque l’ancre 30 bascule sous l’action du balancier-spiral 2 sur l’extrémité opposée de l’ancre 30, l’énergie précédemment stockée est restituée au résonateur 20 à balancier-spiral 2, pendant que le système passe de P2 à P3, ce qui correspond au changement de piste, la masse polaire 3 venant en P3 sur la piste secondaire externe 43 EXT. Le même cycle recommence ensuite sur l’autre piste secondaire 43 EXT en passant de P3 à P4 et de P4 à P5 avec le retour en P5 sur la piste interne 43 INT.[0101] FIG. 3 represents, schematically, the variation of the potential energy along the magnetized secondary tracks 43 of the mobile 40. When the polar mass 3 of the anchor passes from point P1 to point P2 on the internal secondary track 43 INT, the system takes energy from the exhaust mobile 40 to store it in the form of potential energy. The system then stops at P2 under the combined effect of the potential barrier 46 and the friction of the mobile 40. Finally, when the anchor 30 rocks under the action of the balance spring 2 on the opposite end of the anchor 30, the energy previously stored is returned to the balance-spring 20 with spiral balance 2, while the system goes from P2 to P3, which corresponds to the change of track, the polar mass 3 coming in P3 on the external secondary track 43 EXT. The same cycle then begins again on the other secondary track 43 EXT passing from P3 to P4 and from P4 to P5 with the return to P5 on the internal track 43 INT.

[0102] Dans cette variante magnétique de ce premier mode de réalisation, la forme du potentiel d’interaction magnétique est de préférence telle que:In this magnetic variant of this first embodiment, the shape of the magnetic interaction potential is preferably such that:

- les rampes 45 de potentiel sont conçues de sorte que l’énergie fournie au résonateur 20 à balancier-spiral soit suffisante pour entretenir son mouvement;- The potential ramps 45 are designed so that the energy supplied to the spring-balance resonator 20 is sufficient to maintain its movement;

- la hauteur des barrières 46 de potentiel est suffisante pour bloquer le système.- The height of the potential barriers 46 is sufficient to block the system.

[0103] Le frottement du mobile 40 permet l’immobilisation du système au pied de la barrière 46 de potentiel.The friction of the mobile 40 allows the immobilization of the system at the foot of the barrier 46 of potential.

[0104] Pour conserver la sécurité de l’ancre en cas de choc, il est avantageux de disposer des butées mécaniques juste après chaque barrière 46 de potentiel magnétique (ces butées mécaniques ne sont pas représentées sur la fig. 1 pour éviter sa surcharge). En fonctionnement normal, l’ancre 30 magnétique ne touche jamais ces butées mécaniques. Toutefois, en cas de choc suffisamment grand pour que le système vienne à traverser une barrière 46 de potentiel, ces butées mécaniques permettent de le bloquer pour ne pas perdre de pas.To maintain the safety of the anchor in the event of an impact, it is advantageous to have mechanical stops just after each barrier 46 of magnetic potential (these mechanical stops are not shown in FIG. 1 to avoid its overload) . In normal operation, the magnetic anchor never touches these mechanical stops. However, in the event of an impact large enough for the system to pass through a potential barrier 46, these mechanical stops make it possible to block it so as not to lose steps.

CH 709 019 B1 [0105] Dans cette variante, la quantité d’énergie transmise au résonateur 20 à balancier-spiral est toujours quasiment la même, à condition que les barrières 46 de potentiel soient beaucoup plus raides que les rampes 45 d’énergie. Cette condition est facile à réaliser en pratique.CH 709 019 B1 In this variant, the amount of energy transmitted to the balance-spring resonator 20 is always almost the same, provided that the potential barriers 46 are much stiffer than the energy ramps 45. This condition is easy to achieve in practice.

[0106] Le basculement de l’ancre 30 est découplé du mouvement du mobile d’échappement 40. Plus précisément, lorsque l’ancre 30 bascule, l’énergie potentielle peut être restituée au résonateur 20 à balancier-spiral 2, même si le mobile d’échappement 40 reste immobile. La rapidité de l’impulsion n’est ainsi pas limitée par l’inertie du mobile d’échappement 40.The tilting of the anchor 30 is decoupled from the movement of the exhaust mobile 40. More precisely, when the anchor 30 tips, the potential energy can be restored to the balance spring 20 with spiral balance 2, even if the mobile exhaust 40 remains stationary. The speed of the impulse is therefore not limited by the inertia of the exhaust mobile 40.

[0107] Plusieurs solutions sont envisageables pour créer le potentiel proposé dans la fig. 1. La structure magnétisée placée sur la roue d’échappement peut être, non limitativement, réalisée avec:Several solutions can be envisaged to create the potential proposed in FIG. 1. The magnetized structure placed on the escapement wheel can be, without limitation, produced with:

- une couche magnétisée d’épaisseur variable;- a magnetized layer of variable thickness;

- une couche magnétisée d’épaisseur constante mais de magnétisation variable;- a magnetized layer of constant thickness but of variable magnetization;

- une densité surfacique variable de micro-aimants;- a variable surface density of micro-magnets;

- une couche ferromagnétique d’épaisseur variable (dans ce cas la force est toujours attractive);- a ferromagnetic layer of variable thickness (in this case the force is always attractive);

- une couche ferromagnétique de profil et/ou de forme variable (emboutissage, découpage);- a ferromagnetic layer of variable profile and / or shape (stamping, cutting);

- une couche ferromagnétique avec une densité surfacique de trous variable, ces agencements étant cumulables entre eux.- a ferromagnetic layer with a variable surface density of holes, these arrangements being cumulative with one another.

[0108] Le deuxième mode de réalisation est illustré par les fig. 4 à 10. Ce deuxième mode de réalisation fonctionne de la même façon que le premier mode de réalisation. Les principales différences sont les suivantes:The second embodiment is illustrated in FIGS. 4 to 10. This second embodiment operates in the same way as the first embodiment. The main differences are:

- il y a une seule piste 50 magnétisée sur le mobile d’échappement 40, comportant une succession d’aimants 49, mais l’ancre 30 porte deux structures magnétisées 3A, 3B, de sorte à reproduire le même potentiel d’interaction avec rampes et barrières alternées que celui présenté dans les fig. 2 et 3 du premier mode;- there is a single magnetized track 50 on the exhaust mobile 40, comprising a succession of magnets 49, but the anchor 30 carries two magnetized structures 3A, 3B, so as to reproduce the same interaction potential with ramps and alternating barriers than that presented in figs. 2 and 3 of the first mode;

- les aimants 49 de la roue d’échappement 400 sont pris en sandwich entre les aimants 31 et 32 de l’ancre 30, de sorte que les forces de répulsion axiales se compensent. Il ne reste alors plus que la composante de force dans le plan du mobile d’échappement 40 qui est utile au fonctionnement de l’échappement.- The magnets 49 of the escapement wheel 400 are sandwiched between the magnets 31 and 32 of the anchor 30, so that the axial repulsion forces compensate for each other. Only the force component remains in the plane of the exhaust mobile 40 which is useful for the operation of the exhaust.

[0109] Avantageusement, une masse polaire 3, au lieu d’être exactement au-dessus d’une piste 50 (ou 43 selon le cas), est légèrement décalée selon une direction transversale DT par rapport à l’axe de la piste concernée, de façon à ce que l’interaction entre le mobile 40 et la masse polaire 3 produise en permanence une petite composante transverse de force, qui maintient l’arrêtoir 30 en position. La valeur du décalage est alors ajustée pour que la force produite maintienne de façon stable la masse polaire 3 dans chacune de ses positions extrêmes, en première demi-course et deuxième demi-course.Advantageously, a polar mass 3, instead of being exactly above a track 50 (or 43 as the case may be), is slightly offset in a transverse direction DT relative to the axis of the track concerned , so that the interaction between the mobile 40 and the polar mass 3 permanently produces a small transverse force component, which keeps the stopper 30 in position. The value of the offset is then adjusted so that the force produced stably maintains the polar mass 3 in each of its extreme positions, in the first half-stroke and second half-stroke.

[0110] La fig. 4 illustre ainsi un dispositif régulateur constitué d’un résonateur 20 à balancier-spiral 2, une ancre magnétique 30, et une roue d’échappement 40 magnétisée. Le mobile d’échappement 40 est muni d’une piste d’aimants 49 d’intensité variable qui interagissent avec les deux aimants 31 et 32 de l’ancre 30. Cette fig. 4 montre la disposition d’aimants 49 de magnétisation croissante (notamment par des dimensions croissantes) de façon à former des rampes 45 (de P11 à P18) avant l’arrêt sur des barrières 46 formées par exemple de plusieurs aimants P20.[0110] FIG. 4 thus illustrates a regulating device constituted by a resonator 20 with balance-spring 2, a magnetic anchor 30, and a magnetized escape wheel 40. The exhaust mobile 40 is provided with a track of magnets 49 of variable intensity which interact with the two magnets 31 and 32 of the anchor 30. This fig. 4 shows the arrangement of magnets 49 of increasing magnetization (in particular by increasing dimensions) so as to form ramps 45 (from P11 to P18) before stopping on barriers 46 formed for example of several magnets P20.

[0111] Une majeure partie du tirage est produite par un ajustement fin de la position transverse de la masse polaire 3 par rapport à la piste 50 avec laquelle elle interagit. Plus précisément, lorsque l’arrêtoir 30 est positionné à l’extrémité de la première demi-course (PDC) ou à l’extrémité de la deuxième demi-course (DDC), la position transverse de la masse polaire 3 qui interagit avec la piste 50 est ajustée (par un petit décalage transverse) de sorte à ce que la masse polaire 3 subisse une force transverse, dite force de tirage, suffisamment grande pour maintenir la masse polaire 3 dans sa position extrême de façon stable. Au moment où le résonateur 20 déclenche le basculement de l’arrêtoir 30, il doit vaincre cette force de tirage avant que la force magnétique ou électrostatique ne prenne le relais pour entraîner l’arrêtoir 30 dans la suite du basculement, et ainsi transmettre l’énergie potentielle accumulée au résonateur 20. L’effet d’un tirage obtenu par un décalage transversal de 2 mm est illustré sur la fig. 28, sur la réalisation particulière des fig. 26 et 27.A major part of the print is produced by a fine adjustment of the transverse position of the polar mass 3 relative to the track 50 with which it interacts. More precisely, when the stopper 30 is positioned at the end of the first half-race (PDC) or at the end of the second half-race (DDC), the transverse position of the polar mass 3 which interacts with the track 50 is adjusted (by a small transverse offset) so that the polar mass 3 undergoes a transverse force, called the pulling force, large enough to keep the polar mass 3 in its extreme position stably. When the resonator 20 triggers the tilting of the stopper 30, it must overcome this pulling force before the magnetic or electrostatic force takes over to drive the stopper 30 after the tilting, and thus transmit the potential energy accumulated at the resonator 20. The effect of a draft obtained by a transverse offset of 2 mm is illustrated in fig. 28, on the particular embodiment of FIGS. 26 and 27.

[0112] On comprend que, sur un mécanisme d’échappement selon l’invention, le résonateur 20, notamment le balancier 2, donne l’impulsion initiale à l’arrêtoir 30. Mais, dès que le tirage estvaincu, les forces d’origine magnétique ou électrostatique prennent le relais et font leur travail pour mouvoir selon une direction transversale DT la masse polaire 3 jusqu’à sa nouvelle position.It is understood that, on an exhaust mechanism according to the invention, the resonator 20, in particular the pendulum 2, gives the initial impulse to the stopper 30. But, as soon as the draft is overcome, the forces of magnetic or electrostatic origin take over and do their job to move the polar mass 3 in a transverse direction DT to its new position.

[0113] Avantageusement au moins un aimant 48 en retrait (ici placé sur un rayon supérieur de positionnement), par rapport au centrage d’une rampe 45 le long d’un rayon donné, renforce l’effet de tirage juste avant la barrière 46. L’effet des rampes 45 et barrières 46 est similaire à celui du premier mode, la répartition relative est similaire à la fig. 2.Advantageously, at least one recessed magnet 48 (here placed on an upper positioning radius), relative to the centering of a ramp 45 along a given radius, enhances the pulling effect just before the barrier 46 The effect of the ramps 45 and barriers 46 is similar to that of the first mode, the relative distribution is similar to FIG. 2.

[0114] La fig. 5 montre le détail de leur agencement des aimants 31 et 32 de l’ancre par rapport aux aimants 49 du mobile d’échappement 40.[0114] FIG. 5 shows the detail of their arrangement of the magnets 31 and 32 of the anchor relative to the magnets 49 of the exhaust mobile 40.

[0115] La fig. 26 illustre une réalisation similaire à celle de la fig. 4, mais comportant deux rangées concentriques d’aimants de magnétisation croissante, ceux de la piste intérieure 43 INT étant polarisés vers le haut, et ceux de la piste extérieure 43 EXT étant polarisés vers le bas. Les masses polaires 3 ont les configurations inverses: une masse polaire supérieure intérieure 3SINT est polarisée vers le bas, une masse polaire supérieure extérieure 3SEXT est polarisée vers le haut, une masse polaire inférieure intérieure 3IINT est polarisée vers le bas, et une masse polaire inférieure extérieure 3IEXT est[0115] FIG. 26 illustrates an embodiment similar to that of FIG. 4, but comprising two concentric rows of magnets of increasing magnetization, those of the inner track 43 INT being polarized upwards, and those of the outer track 43 EXT being polarized downwards. The polar masses 3 have the reverse configurations: an inner upper polar mass 3SINT is polarized downwards, an outer upper polar mass 3SEXT is polarized upwards, an inner lower polar mass 3IINT is polarized downwards, and a lower polar mass outdoor 3IEXT is

CH 709 019 B1 polarisée vers le haut. La fig. 27 illustre schématiquement l’orientation des lignes de champ dans une section transversale correspondant à cette réalisation, où les lignes de champ sont sensiblement normales au plan PP de la roue 40 dans les aimants, et sensiblement parallèles à ce plan dans chaque entrefer 5. Le potentiel qui en résulte, visible sur la fig. 28, possède des rampes et des barrières alternées.CH 709 019 B1 polarized upwards. Fig. 27 schematically illustrates the orientation of the field lines in a cross section corresponding to this embodiment, where the field lines are substantially normal to the plane PP of the wheel 40 in the magnets, and substantially parallel to this plane in each air gap 5. The resulting potential, visible in FIG. 28, has alternating ramps and barriers.

[0116] Dans ce deuxième mode, l’ancre 30 est basculante. De préférence, à un instant donné, au plus une seule masse polaire 3A ou 3B est en regard avec la surface 4 d’aimants 49 du mobile d’échappement 40.In this second mode, the anchor 30 is tilting. Preferably, at a given time, at most one polar mass 3A or 3B is opposite the surface 4 of magnets 49 of the exhaust mobile 40.

[0117] La fig. 6 montre comment renforcer la concentration du champ dans un entrefer 5, dans un exemple magnétique:[0117] FIG. 6 shows how to strengthen the field concentration in an air gap 5, in a magnetic example:

- en A des aimants de polarités opposées sont disposés tête-bêche de chaque côté de l’entrefer 5, lequel ne voit localement que des polarités opposées les unes aux autres;- In A magnets of opposite polarities are arranged head to tail on each side of the air gap 5, which locally sees only polarities opposite to each other;

- en B l’efficacité d’au moins un aimant, ici l’aimant supérieur, est renforcée par au moins un aimant disposé selon une direction transversale DT à son champ;- In B the efficiency of at least one magnet, here the upper magnet, is reinforced by at least one magnet arranged in a transverse direction DT to its field;

- en C, deux entrefers de part et d’autre d’un aimant (comme aussi en fig. 5) sont bordés de part et d’autre par deux assemblages d’aimants selon l’exemple B ci-dessus;- In C, two air gaps on either side of a magnet (as also in fig. 5) are bordered on either side by two assemblies of magnets according to example B above;

- en D, le champ est circulant par une barre de couplage ferromagnétique ou magnétisée, qui joint les aimants transversaux, dans la continuité de leur sens d’aimantation dans sa variante magnétisée.- In D, the field is circulating by a ferromagnetic or magnetized coupling bar, which joins the transverse magnets, in the continuity of their direction of magnetization in its magnetized variant.

[0118] Toujours dans cet exemple purement magnétique, on peut envisager plusieurs façons de créer l’interaction magnétique entre un arrêtoir 30 (notamment ancre) et un mobile d’échappement 40 (notamment roue d’échappement). Quatre configurations possibles sont présentées aux fig. 7 à 10, et ne sont nullement limitatives. Les configurations des fig. 9 et 10 ont l’avantage de mieux confiner les lignes de champ magnétique, ce qui est important pour réduire la sensibilité du système aux champs magnétiques extérieurs.Still in this purely magnetic example, one can envisage several ways of creating the magnetic interaction between a retainer 30 (in particular anchor) and an exhaust mobile 40 (in particular escapement wheel). Four possible configurations are shown in Figs. 7 to 10, and are in no way limiting. The configurations of fig. 9 and 10 have the advantage of better confining the magnetic field lines, which is important for reducing the sensitivity of the system to external magnetic fields.

[0119] Selon la fig. 7, une structure magnétisée d’épaisseur ou intensité variable déposée sur une roue d’échappement vient en interaction avec un champ magnétique créé par un circuit magnétique solidaire d’une ancre. L’interaction peut être répulsive ou attractive.According to FIG. 7, a magnetized structure of variable thickness or intensity deposited on an escapement wheel interacts with a magnetic field created by a magnetic circuit secured to an anchor. The interaction can be repulsive or attractive.

[0120] En fig. 8, une structure ferromagnétique d’épaisseur variable (ou avec un entrefer variable) vient en interaction avec un champ magnétique créé par un circuit magnétique solidaire d’une ancre.In fig. 8, a ferromagnetic structure of variable thickness (or with a variable air gap) interacts with a magnetic field created by a magnetic circuit secured to an anchor.

[0121] La fig. 9 montre deux structures magnétisées d’épaisseur ou intensité variable déposées sur deux faces d’une roue d’échappement, en interaction avec un champ magnétique créé par un aimant solidaire d’une ancre, ou avec un circuit magnétique sans source de champ solidaire d’une ancre. L’interaction peut être répulsive ou attractive.[0121] FIG. 9 shows two magnetized structures of variable thickness or intensity deposited on two faces of an escape wheel, in interaction with a magnetic field created by a magnet secured to an anchor, or with a magnetic circuit without source of field secured d 'an anchor. The interaction can be repulsive or attractive.

[0122] La fig. 10 illustre deux structures ferromagnétiques d’épaisseur variable (ou avec un entrefer variable) sur deux faces d’une roue d’échappement, qui sont en interaction avec un champ magnétique créé par un aimant ou un circuit magnétique avec source de champ solidaire d’une ancre.[0122] FIG. 10 illustrates two ferromagnetic structures of variable thickness (or with a variable air gap) on two faces of an escape wheel, which are in interaction with a magnetic field created by a magnet or a magnetic circuit with field source secured to an anchor.

[0123] Du côté opposé à la masse polaire 3, ou aux masses polaires 3 si l’arrêtoir en comporte plusieurs, l’arrêtoir 30, notamment une ancre, comporte des moyens de coopération avec le résonateur 20 (notamment un balancier-spiral 2), qui interagissent avec ce résonateur pour déclencher le mouvement transversal de la masse polaire 3. De façon connue, ces moyens de coopération peuvent utiliser un contact mécanique, tels qu’une fourchette d’ancre coopérant avec une cheville de balancier. L’extrapolation de la coopération arrêtoir-mobile d’échappement proposée par l’invention est envisageable à la coopération résonateur-arrêtoir, ce qui permet alors d’utiliser là aussi une force d’origine magnétique ou électrostatique dans le but de minimiser encore les frottements. Un avantage supplémentaire du fait de la suppression d’une cheville de plateau est d’autoriser des coopérations sur des plages angulaires supérieures à 360°, par exemple avec une piste en hélice.On the opposite side to the pole ground 3, or to the pole masses 3 if the retainer has more than one, the stop 30, in particular an anchor, includes means of cooperation with the resonator 20 (in particular a balance-spring 2 ), which interact with this resonator to trigger the transverse movement of the polar mass 3. In known manner, these cooperation means can use mechanical contact, such as an anchor fork cooperating with a pendulum pin. The extrapolation of the stop-mobile exhaust cooperation proposed by the invention can be envisaged for the resonator-stop cooperation, which then also makes it possible to use a force of magnetic or electrostatic origin in order to further minimize the friction. An additional advantage due to the elimination of a dowel pin is to allow cooperation on angular ranges greater than 360 °, for example with a helical track.

[0124] Dans une variante particulière de l’invention, la masse polaire 3 est symétrique selon la direction transversale.In a particular variant of the invention, the polar mass 3 is symmetrical in the transverse direction.

[0125] Dans un exemple de réalisation sur la base du deuxième mode de réalisation de la fig. 4, des résultats satisfaisants sont obtenus avec les valeurs suivantes:In an exemplary embodiment based on the second embodiment of FIG. 4, satisfactory results are obtained with the following values:

- Inertie de la roue d’échappement: 2*1CT⁵ kg*m² - Inertia of the escape wheel: 2 * 1CT ⁵ kg * m ²

- Couple d’entraînement: 1*10^-2 Nm- Drive torque: 1 * 10 ^-2 Nm

- Inertie du balancier: 2*1 CT⁴ kg*m² - Balance inertia: 2 * 1 CT ⁴ kg * m ²

- Constante élastique du spiral: 7*10^-4 Nm- Elastic constant of the balance spring: 7 * 10 ^-4 Nm

- Fréquence du résonateur: 0.3 Hz- Resonator frequency: 0.3 Hz

- Facteur de qualité du résonateur: 20- Quality factor of the resonator: 20

- Hauteur de la rampe d’énergie: 2*10^-3 Joule- Height of the energy ramp: 2 * 10 ^-3 Joule

- Hauteur de la barrière d’énergie: 8*10^-3 Joule- Height of the energy barrier: 8 * 10 ^-3 Joule

CH 709 019 B1CH 709 019 B1

- Aimants:- Magnets:

• Les masses polaires de l’ancre sont constituées de quatre aimants rectangulaires de dimensions 5 mm x 5 mm x 2.5 mm en NdFeB (néodyme-fer-bore).• The polar masses of the anchor consist of four rectangular magnets of dimensions 5 mm x 5 mm x 2.5 mm in NdFeB (neodymium-iron-boron).

• La piste est constituée de rampes et de barrières comme suit. Les rampes de champ sont produites par des aimants cylindriques en NdFeB de diamètre 1.5 mm et de hauteur variant entre 0 et 4 mm.• The track is made up of ramps and barriers as follows. Field ramps are produced by cylindrical magnets in NdFeB with a diameter of 1.5 mm and a height varying between 0 and 4 mm.

Chaque barrière est constituée de quatre aimants cylindriques en NdFeB de diamètre 2 mm et hauteur 4 mm.Each barrier consists of four NdFeB cylindrical magnets with a diameter of 2 mm and a height of 4 mm.

[0126] En résumé, le potentiel d’interaction magnétique, et/ou électrostatique, composé de rampes alternées avec des barrières fournit un comportement aussi proche que possible de l’échappement à ancre suisse traditionnel. L’optimisation de la forme des gradients de potentiel permet l’augmentation du rendement de l’échappement.In summary, the potential for magnetic, and / or electrostatic interaction, composed of alternating ramps with barriers provides behavior as close as possible to the traditional Swiss anchor escapement. Optimizing the shape of the potential gradients increases the efficiency of the exhaust.

[0127] Le remplacement de la force de contact mécanique par une force sans contact d’origine magnétique ou électrostatique, selon l’invention, procure donc de nombreux avantages, car il permet de:The replacement of the mechanical contact force by a contactless force of magnetic or electrostatic origin, according to the invention, therefore provides many advantages, because it allows:

- éliminer les frottements et par conséquent réduire l’usure, donc augmenter la durée de vie;- eliminate friction and therefore reduce wear, therefore increase service life;

- augmenter le rendement de l’échappement, et par conséquent augmenter la réserve de marche;- increase the efficiency of the exhaust, and consequently increase the power reserve;

- concevoir la transition entre les rampes et les barrières de potentiel afin d’obtenir une dépendance particulière désirée entre le couple d’entraînement et l’énergie transmise au résonateur. En particulier et de façon avantageuse, on peut rendre la quantité d’énergie transmise à l’oscillateur à chaque alternance quasiment constante et indépendante du couple d’entraînement;- design the transition between the ramps and the potential barriers in order to obtain a particular desired dependence between the drive torque and the energy transmitted to the resonator. In particular and advantageously, the amount of energy transmitted to the oscillator can be made almost every time alternating and independent of the drive torque;

- découpler le basculement de l’arrêtoir du mouvement du mobile d’échappement de sorte que la rapidité de l’impulsion ne soit pas limitée par l’inertie du mobile d’échappement.- decouple the tilting of the stop of the movement of the escapement mobile so that the speed of the impulse is not limited by the inertia of the escapement mobile.

Claims

Revendicationsclaims

1. Mécanisme d’échappement (10) d’horlogerie comportant un arrêtoir (30) entre un résonateur (20) et un mobile d’échappement (40), caractérisé en ce que ledit mobile d’échappement (40) comporte au moins une piste (50) magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, avec une période de défilement (PD) selon laquelle ses caractéristiques magnétiques, respectivement électrostatiques, se répètent, ledit arrêtoir (30) comportant au moins une masse polaire (3) magnétisée ou ferromagnétique, respectivement électrisée ou conductrice électrostatiquement, ladite masse polaire (3) étant mobile selon une direction transversale (DT) par rapport à la direction de défilement (DD) d’au moins un élément d’une surface (4) de ladite piste (50), et au moins ladite masse polaire (3) ou ladite piste (50) créant un champ magnétique ou électrostatique dans un entrefer (5) entre ladite au moins une masse polaire (3) et ladite au moins une surface (4), et encore caractérisé en ce que ladite masse polaire (3) est opposée à une barrière (46) de champ magnétique ou électrostatique sur ladite piste (50) juste avant chaque mouvement transversal dudit arrêtoir (30) commandé par l’action périodique dudit résonateur (20).1. Clockwork escapement mechanism (10) comprising a stopper (30) between a resonator (20) and an escapement mobile (40), characterized in that said exhaust mobile (40) comprises at least one track (50) magnetized or ferromagnetic, respectively electrified or electrostatically conductive, with a running period (PD) according to which its magnetic characteristics, respectively electrostatic, repeat, said stopper (30) comprising at least one polar mass (3) magnetized or ferromagnetic, respectively electrostatic or electrostatically conductive, said polar mass (3) being movable in a transverse direction (DT) relative to the direction of travel (DD) of at least one element of a surface (4) of said track ( 50), and at least said polar mass (3) or said track (50) creating a magnetic or electrostatic field in an air gap (5) between said at least one polar mass (3) and said at least one surface (4), and further characterized in that said polar mass (3) is opposite a barrier (46) of magnetic or electrostatic field on said track (50) just before each transverse movement of said stopper (30) controlled by the periodic action of said resonator (20).

2. Mécanisme d’échappement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque dite piste (50) comporte, avant chaque dite barrière (46), une rampe (45) interagissant de façon croissante avec une dite masse polaire (3) avec un dit champ magnétique, respectivement électrostatique, dont l’intensité varie de façon à produire une énergie potentielle croissante, ladite rampe (45) prélevant de l’énergie audit mobile d’échappement (40).2. Exhaust mechanism (10) according to the preceding claim, characterized in that each said track (50) comprises, before each said barrier (46), a ramp (45) interacting increasingly with a said polar mass (3 ) with a said magnetic field, respectively electrostatic, the intensity of which varies so as to produce an increasing potential energy, said ramp (45) taking energy from said mobile exhaust (40).

3. Mécanisme d’échappement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit mobile d’échappement (40) comporte, entre deux dites rampes (45) successives d’une même dite piste (50) ou de deux dites pistes (50) voisines selon ladite direction de défilement (DD), ladite barrière (46) de potentiel de champ magnétique, respectivement électrostatique, pour déclencher un arrêt momentané dudit mobile d’échappement (40) préalable à un basculement dudit arrêtoir (30) sous l’action périodique dudit résonateur (20).3. Exhaust mechanism (10) according to the preceding claim, characterized in that said exhaust mobile (40) comprises, between two said ramps (45) successive of the same said track (50) or two said tracks (50) neighbors in said direction of travel (DD), said barrier (46) of magnetic field potential, respectively electrostatic, for triggering a temporary stop of said exhaust mobile (40) prior to a tilting of said stopper (30) under the periodic action of said resonator (20).

4. Mécanisme d’échappement (10) d’horlogerie selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit échappement (10) est agencé pour accumuler de l’énergie potentielle reçue dudit mobile (40) pendant chaque moitié de ladite période (PD), et pour la restituer audit résonateur (20) entre lesdites moitiés de période lors dudit mouvement transversal dudit arrêtoir (30) commandé par l’action périodique dudit résonateur (20), où ladite masse polaire (3) passe d’une première demi-course (PDC) transversale relative par rapport audit mobile d’échappement (40) à une deuxième demi-course (DDC) transversale relative par rapport audit mobile d’échappement (40), ou inversement.4. Clockwork escapement mechanism (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that said escapement (10) is arranged to accumulate potential energy received from said mobile (40) during each half of said period (PD), and to restore it to said resonator (20) between said halves of period during said transverse movement of said retainer (30) controlled by the periodic action of said resonator (20), where said polar mass (3) passes from a first transverse half-stroke (PDC) relative to said exhaust mobile (40) to a second transverse half-stroke (DDC) relative to said exhaust mobile (40), or vice versa.

5. Mécanisme d’échappement (10) d’horlogerie selon la revendication précédente, caractérisé en ce que au moins ladite masse polaire (3) ou ladite piste (50) crée ledit champ magnétique ou électrostatique d’intensité plus grande dans ladite première demi-course (PDC) que dans ladite deuxième demi-course (DDC) pendant une première moitié de période, et inversement pendant une deuxième moitié de période.5. Escape mechanism (10) for a clockwork according to the preceding claim, characterized in that at least said polar mass (3) or said track (50) creates said magnetic or electrostatic field of greater intensity in said first half. -course (PDC) only in said second half-race (DDC) during a first half of the period, and vice versa during a second half of the period.

6. Mécanisme d’échappement (10) d’horlogerie selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit résonateur (20) comporte au moins un oscillateur (2) à mouvement périodique, en ce que ledit mobile d’échappement (40) est alimenté par une source d’énergie, en ce que ladite au moins une piste (50) est animée d’un mouvement de défilement selon une trajectoire de défilement (TD) et comporte des caractéristiques physiques reproduites selon6. Clockwork escapement mechanism (10) according to one of claims 4 and 5, characterized in that said resonator (20) comprises at least one oscillator (2) with periodic movement, in that said mobile exhaust (40) is powered by an energy source, in that said at least one track (50) is animated by a scrolling movement according to a scrolling trajectory (TD) and comprises physical characteristics reproduced according to

CH 709 019 B1 ladite période de défilement (PD), et en ce que ladite masse polaire (3) est mobile selon la direction transversale (DT) par rapport à la direction de défilement (DD) de ladite piste (50) selon une trajectoire transversale (TT) sensiblement orthogonale à ladite trajectoire de défilement (TD) et effectuant ladite première demi-course (PDC) d’un premier côté d’une position médiane (PM) fixe et ladite deuxième demi-course (DDC) d’un deuxième côté de ladite position médiane (PM), et/ou, dans ledit entrefer (5), ladite piste (50) et/ou ladite masse polaire (3) crée ledit champ magnétique ou électrostatique dont l’intensité est plus grande dans ladite première demi-course (PDC) que dans ladite deuxième demi-course (DDC) pendant une première moitié de ladite période de défilement (PD), et dont l’intensité est plus grande dans ladite deuxième demi-course (DDC) que dans ladite première demi-course (PDC) pendant une deuxième moitié de ladite période de défilement (PD), et en ce que ledit mécanisme d’échappement (10) est agencé pour accumuler de l’énergie potentielle transmise de ladite source d’énergie par l’intermédiaire dudit mobile d’échappement (40) pendant chaque dite première moitié ou deuxième moitié de ladite période de défilement (PD), et en ce que ledit mécanisme d’échappement (10) est agencé pour restituer cette énergie audit oscillateur (2) lors dudit mouvement transversal dudit arrêtoir (30) commandé par ledit résonateur (20) entre lesdites première moitié et deuxième moitié de ladite période de défilement (PD) lors duquel mouvement transversal ladite masse polaire (3) passe de ladite première demi-course (PDC) à ladite deuxième demi-course (DDC) ou inversement sous l’effet de l’action périodique dudit oscillateur (2) sur ledit arrêtoir (30), ladite masse polaire (3) étant alors face à ladite barrière (46) de champ magnétique ou électrostatique au niveau de la partie de ladite piste (50) face à laquelle elle évolue juste avant ledit mouvement transversal.CH 709 019 B1 said period of travel (PD), and in that said polar mass (3) is movable in the transverse direction (DT) relative to the direction of travel (DD) of said track (50) along a trajectory transverse (TT) substantially orthogonal to said travel path (TD) and effecting said first half-stroke (PDC) on a first side of a fixed median position (PM) and said second half-stroke (DDC) of a second side of said middle position (PM), and / or, in said air gap (5), said track (50) and / or said polar mass (3) creates said magnetic or electrostatic field whose intensity is greater in said first half-race (PDC) than in said second half-race (DDC) during a first half of said travel period (PD), and whose intensity is greater in said second half-race (DDC) than in said first half race (PDC) during a second half of said scrolling period (PD), and in that said exhaust mechanism (10) is arranged to accumulate potential energy transmitted from said energy source via said exhaust mobile (40) during each said first half or second half of said running period (PD), and in that said escape mechanism (10) is arranged to restore this energy to said oscillator (2) during said transverse movement of said stopper (30) controlled by said resonator (20) between said first half and second half of said travel period (PD) during which transverse movement of said polar mass (3) passes from said first half-race (PDC) to said second half-race (DDC) or vice versa under the effect of the periodic action of said oscillator (2) on said retainer (30), said polar mass (3) then being facing said barrier (46) of magnetic or electrostatic field at the part of said track (50) facing which it evolves just before said transverse movement.

7. Mécanisme d’échappement (10) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les caractéristiques dudit champ magnétique ou électrostatique sont alternées entre ladite première demi-course (PDC) et ladite deuxième demi-course (DDC) avec un déphasage d’une moitié de ladite période de défilement (PD) de ladite piste (50) par rapport à ladite masse polaire (3).7. Exhaust mechanism (10) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the characteristics of said magnetic or electrostatic field are alternated between said first half-race (PDC) and said second half-race (DDC) with a phase shift of one half of said travel period (PD) of said track (50) relative to said polar mass (3).

8. Mécanisme d’échappement (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que au moins l’un des deux composants antagonistes, constitués par ladite masse polaire (3) et ladite piste (50) porteuse de ladite surface (4) qui lui fait face au niveau dudit entrefer (5) au moins sur une partie de leur course relative, comporte des moyens actifs magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer ledit champ magnétique, respectivement électrostatique, dont la composante selon une direction axiale (DA) qui est orthogonale à la fois à la direction transversale (DT) sensiblement parallèle à la trajectoire transversale (TT) de ladite masse polaire (3), et à la direction de défilement (DD) tangente à ladite trajectoire de défilement de ladite piste (50) au niveau d’une position médiane (PM) entre ladite première demi-course (PDC) et de ladite deuxième demi-course (DDC), est supérieure à sa composante dans un plan (PP) perpendiculaire à ladite direction axiale (DA), au niveau de leur interface dans l’entrefer (5) entre ladite masse polaire (3) et ladite surface (4) qui lui fait face.8. Exhaust mechanism (10) according to claim 6 or 7, characterized in that at least one of the two opposing components, constituted by said polar mass (3) and said track (50) carrying said surface (4 ) which faces it at the level of said air gap (5) at least over part of their relative travel, comprises magnetic active means, respectively electrostatic, which are arranged to create said magnetic field, respectively electrostatic, the component of which in an axial direction (DA) which is orthogonal both to the transverse direction (DT) substantially parallel to the transverse trajectory (TT) of said polar mass (3), and to the direction of travel (DD) tangent to said trajectory of travel of said track (50) at a middle position (PM) between said first half-race (PDC) and said second half-race (DDC), is greater than its component in a plane (PP) perpendicular to the said axial direction (DA), at their interface in the air gap (5) between said polar mass (3) and said surface (4) which faces it.

9. Mécanisme d’échappement (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacun des deux composants antagonistes, constitués par ladite masse polaire (3) et ladite piste (50) porteuse de ladite surface (4) qui lui fait face au moins sur une partie de leur course relative, comporte des moyens actifs magnétiques, respectivement électrostatiques, qui sont agencés pour créer un champ magnétique, respectivement électrostatique, de direction sensiblement parallèle à ladite direction axiale (DA), au niveau de leur interface dans ledit entrefer (5) entre ladite masse polaire (3) et ladite surface (4) qui lui fait face.9. Exhaust mechanism (10) according to the preceding claim, characterized in that each of the two opposing components, constituted by said polar mass (3) and said track (50) carrying said surface (4) which faces it. less over part of their relative travel, comprises magnetic active means, respectively electrostatic, which are arranged to create a magnetic field, respectively electrostatic, of direction substantially parallel to said axial direction (DA), at their interface in said air gap (5) between said polar mass (3) and said surface (4) which faces it.

10. Mécanisme d’échappement (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit échappement (10) est agencé pour accumuler de l’énergie potentielle reçue dudit mobile (40) pendant chaque moitié de ladite période (PD), et pour la restituer audit résonateur (20) entre lesdites moitiés de période lors dudit mouvement transversal dudit arrêtoir (30) commandé par l’action périodique dudit résonateur (20), où ladite masse polaire (3) passe d’une première demi-course (PDC) transversale relative de ladite masse polaire (3) par rapport audit mobile d’échappement (40) à une deuxième demi-course (DDC) transversale relative de ladite masse polaire (3) par rapport audit mobile d’échappement (40), ou inversement, et en ce que ledit champ magnétique, respectivement électrostatique, est d’intensité variable et non nulle à la fois dans ladite première demi-course (PDC) et dans ladite deuxième demi-course (DDC).10. Exhaust mechanism (10) according to one of the preceding claims, characterized in that said exhaust (10) is arranged to accumulate potential energy received from said mobile (40) during each half of said period (PD) , and to restore it to said resonator (20) between said halves of period during said transverse movement of said retainer (30) controlled by the periodic action of said resonator (20), where said polar mass (3) passes from a first half relative transverse stroke (PDC) of said polar mass (3) relative to said exhaust mobile (40) to a second relative transverse half-stroke (DDC) of said polar mass (3) relative to said exhaust mobile (40) ), or vice versa, and in that said magnetic field, respectively electrostatic, is of variable intensity and not zero both in said first half-race (PDC) and in said second half-race (DDC).

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