La présente invention concerne un mouvement horloger comprenant un organe moteur (typiquement un barillet), un échappement agencé pour recevoir de l’énergie mécanique de l’organe moteur par l’intermédiaire d’un rouage et un résonateur balancier-spiral agencé pour coopérer avec l’échappement.

La présente invention concerne plus particulièrement un tel mouvement horloger dont la réserve de marche est améliorée.

Classiquement, pour accroître la réserve de marche d’un mouvement horloger, on augmente la taille du barillet et de son ressort en spirale afin que ce dernier puisse emmagasiner une plus grande quantité d’énergie ou on utilise plusieurs barillets couplés en série ou plusieurs ressorts en spirale couplés en série dans un même barillet. Toutes ces solutions augmentent l’encombrement.

Une autre solution est proposée dans le document EP 2701013 A1. Elle consiste à ajouter un dispositif à engrenage différentiel qui permet de changer manuellement le mode de fonctionnement du mouvement horloger entre un mode de fonctionnement normal, à utiliser lorsque la montre est portée, et un mode de fonctionnement avec réserve de marche prolongée, à n’utiliser que lorsque la montre n’est pas portée. Dans le deuxième mode de fonctionnement, le rapport de vitesses dans le rouage est modifié pour diminuer l’amplitude d’oscillation du balancier-spiral et ainsi accroître la réserve de marche au détriment de la précision chronométrique.

Un autre document, EP 2871537 A1 , décrit un mouvement horloger à remontage automatique comprenant un dispositif de captage qui réinjecte dans le barillet de l’énergie prélevée dans le rouage de finissage afin d’augmenter la réserve de marche. Ce dispositif de captage n’est actif que lorsque le mécanisme de remontage automatique est inactif, c’est-à-dire que lorsque la montre reste dans une position fixe dans l’espace. Le dispositif à engrenage différentiel et le dispositif de captage décrits dans ces documents EP 2701013 A1 et EP 2871537 A1 augmentent la complexité et l’encombrement du mouvement horloger.

La présente invention vise à permettre une augmentation de la réserve de marche dans un encombrement donné et sans complexifier le mouvement horloger.

A cette fin, le mouvement horloger selon l’invention est caractérisé en ce que l’amplitude d’oscillation maximale du résonateur balancier-spiral, dans tous les états possibles de fonctionnement du mouvement horloger et quelle que soit la position du mouvement horloger dans l’espace, n’excède pas 230°, de préférence 225°, de préférence 220°.

Traditionnellement, l’amplitude d’oscillation maximale d’un balancier-spiral dans un mouvement horloger est comprise entre 270° et 315° (cf. le Dictionnaire professionnel illustré de l’horlogerie de G. -A. Berner) et est de préférence bien supérieure à 300° (voir par exemple le brevet EP 1473604). Il est en effet admis que les faibles amplitudes d’oscillation sont incompatibles avec une bonne précision chronométrique.

La présente invention va à l’encontre de cet enseignement traditionnel en limitant l’amplitude d’oscillation maximale à une valeur basse, ceci dans tous les états possibles de fonctionnement, c’est-à-dire quel que soit le degré d’armage de l’organe moteur, le mode de fonctionnement du mouvement horloger, le nombre de complications actives, l’état actif ou inactif d'un mécanisme de remontage automatique, etc., et quelle que soit la position du mouvement horloger dans l’espace, étant rappelé que pour un balancier-spiral l’amplitude d’oscillation est maximale lorsqu’il est en position horizontale et minimale en position verticale.

La présente invention est basée sur l’observation que, contrairement aux préjugés techniques sur le sujet, il est tout à fait possible d’obtenir, avec de basses amplitudes d’oscillation, de bonnes performances chronométriques équivalentes à celles obtenues avec des amplitudes élevées. Le plat-pendu en amplitude, le retard de marche dû à l’échappement et l’écart de marche entre les positions verticales peuvent être corrigés ou compensés par exemple en jouant sur les frottements visqueux (pour le plat-pendu en amplitude), en utilisant un spiral ayant une forme adaptée aux basses amplitudes (pour compenser le retard de marche dû à l’échappement) et en compensant la marche due au poids du spiral par la marche due au défaut d’équilibre du balancier (pour réduire l’écart de marche entre les positions verticales).

En particulier, en ce qui concerne le spiral, celui-ci peut comprendre dans la présente invention une lame enroulée présentant une rigidité variable et/ou un pas variable choisi(s) pour que la marche due au développement excentrique du spiral en position horizontale décroisse dans toute la plage d’amplitudes d’oscillation comprise entre 130° et 220°.

Dans l’état de la technique, les variations de rigidité et/ou de pas d’un spiral sont généralement utilisées pour rendre le développement du spiral concentrique, cf. par exemple le brevet EP 1473604 du présent déposant et le brevet EP 2299336 au nom de Rolex SA. Ces rigidités et/ou pas variables ne changent cependant pas, ou seulement très peu, l’allure des courbes de marche pour les petites amplitudes. Or la marche moyenne des spiraux connus (moyenne des marches dans leurs différentes positions horizontales et verticales) - qu’ils aient la forme classique d’une spirale d’Archimède, avec ou non une courbe terminale Breguet, ou qu’ils aient une rigidité variable et/ou un pas variable le long de leur lame - n’est pas monotone aux petites amplitudes et présente un maximum/minimum local vers 150°, ce qui empêche les spiraux connus de compenser le retard de marche dû à l’échappement pour des petites amplitudes d’oscillation. Le présent déposant a découvert que des variations de rigidité et/ou de pas le long de la lame formant le spiral peuvent être trouvées qui permettent à la marche due au développement excentrique du spiral en position horizontale (correspondant à la marche moyenne) de décroître dans toute la plage d’amplitudes d’oscillation comprise entre 130° et 220° et de compenser ainsi partiellement ou totalement la marche due à l’échappement dans toute cette plage. On peut dès lors faire fonctionner l’oscillateur (ensemble formé par le résonateur et l’échappement) à de petites amplitudes sans dégrader son isochronisme.

La présente invention propose aussi une montre, en particulier une montre- bracelet, comprenant un mouvement horloger tel que défini ci-dessus.

La présente invention propose en outre un procédé d’augmentation de la réserve de marche d’un mouvement horloger comprenant un organe moteur, un échappement agencé pour recevoir de l’énergie mécanique de l’organe moteur par l’intermédiaire d’un rouage et un résonateur balancier-spiral agencé pour coopérer avec l’échappement, caractérisé en ce que l’on modifie le mouvement horloger pour diminuer l’amplitude d’oscillation maximale du résonateur balancier-spiral, et en ce que l’on met en œuvre des étapes d’amélioration de la précision chronométrique.

Comme le mouvement horloger défini précédemment, le procédé selon l’invention est à contre-courant de l’enseignement traditionnel qui considère que l’amplitude d’oscillation doit être élevée. Contrairement aux préjugés techniques, de bonnes performances chronométriques, équivalentes à celles que l’on rencontre avec de grandes amplitudes, peuvent être obtenues après mise en œuvre d’étapes de correction ou de compensation des défauts.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est un diagramme d’isochronisme (marche), obtenu par modélisation analytique, d’un spiral traditionnel en forme de spirale d’Archimède positionné horizontalement ;

- les figures 2 et 3 sont des reproductions des figures 4 et 8 du brevet EP 2299336, qui représentent des courbes d’isochronisme de spiraux dont l’épaisseur et le pas varient de manière non monotone pour rendre le développement du spiral sensiblement concentrique ;

- la figure 4 est une vue plane d’un spiral utilisé dans un premier exemple de réalisation de l’invention ; les nombres 3, 6, 9 et 12 autour du spiral indiquent la position angulaire du spiral par rapport au cadran de la pièce d’horlogerie qu’il est destiné à équiper ;

- la figure 5 est un diagramme de l’épaisseur de la lame du spiral de la figure 4 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 6 est un diagramme du pas du spiral de la figure 4 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 7 est un diagramme, obtenu par simulation numérique, montrant la marche due au développement excentrique du spiral de la figure 4 en position horizontale dans la plage d’oscillations de 130° à 220° ;

- la figure 8 est un diagramme, obtenu par simulation numérique, des marches dues au poids du spiral de la figure 4 dans les quatre positions verticales de référence 3H, 6H, 9H et 12H ;

- la figure 9 est une vue plane d’un spiral utilisé dans un deuxième exemple de réalisation de l’invention ;

- la figure 10 est un diagramme de l’épaisseur de la lame du spiral de la figure 9 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 11 est un diagramme du pas du spiral de la figure 9 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 12 est un diagramme, obtenu par simulation numérique, montrant la marche due au développement excentrique du spiral de la figure 9 en position horizontale dans la plage d’oscillations de 70° à 220° ;

- la figure 13 est un diagramme, obtenu par simulation numérique, des marches dues au poids du spiral de la figure 9 dans les quatre positions verticales de référence 3H, 6H, 9H et 12H ;

- la figure 14 est une vue plane d’un spiral utilisé dans un troisième exemple de réalisation de l’invention ; - la figure 15 est un diagramme de l’épaisseur de la lame du spiral de la figure 14 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 16 est un diagramme du pas du spiral de la figure 14 en fonction du nombre de tours mesuré depuis l’extrémité intérieure du spiral ;

- la figure 17 est un diagramme, obtenu par simulation numérique, montrant la marche due au développement excentrique du spiral de la figure 14 en position horizontale dans la plage d’oscillations de 70° à 220° ;

- la figure 18 est un schéma-bloc montrant les éléments principaux d’un mouvement horloger.

En référence à la figure 18, un mouvement horloger 1 selon l’invention comprend, de manière classique, un organe moteur 2, un rouage 3 entraîné par l’organe moteur 1 , un échappement 4 entraîné par le rouage 3 et un résonateur balancier-spiral 5 dont les oscillations sont entretenues par l’échappement 4. L’échappement 4 et le résonateur 5 forment ensemble un oscillateur. Le spiral du résonateur 5 est monté sur l’axe du balancier et sert de ressort de rappel au balancier. L’organe moteur 2 comprend typiquement un ou plusieurs barillets.

Conformément à l’invention, la force maximale de l’organe moteur 2 et les rapports d’engrenage dans le rouage 3 sont choisis pour que l’amplitude d’oscillation maximale du résonateur 5, dans tous les états possibles de fonctionnement du mouvement horloger 1 et quelle que soit la position du mouvement horloger 1 dans l’espace, n’excède pas 230°, de préférence 225°, de préférence 220°. En pratique, l’amplitude d’oscillation maximale est l’amplitude d’oscillation du résonateur 5 lorsque l’organe moteur 2 est complètement armé, que le résonateur 5 est en position horizontale et que les éventuelles complications intégrées ou associées au mouvement horloger 1 (par exemple un mécanisme de chronographe) sont dans l’état où elles prélèvent le moins d’énergie dans l’organe moteur 2. Grâce à la faible amplitude d’oscillation du résonateur 5, la réserve de marche du mouvement horloger 1 peut être élevée, typiquement supérieure à 65 h, sans avoir à augmenter la taille de l’organe moteur 2 ni à ajouter un dispositif spécial.

La puissance P dissipée dans un résonateur balancier-spiral peut être exprimée par la formule suivante : où f est la fréquence d’oscillation du balancier, 0o est l’amplitude d’oscillation du balancier, lo est le moment d’inertie du balancier et Q est le facteur de qualité du résonateur 5. Le facteur de qualité Q dépend en théorie de l’amplitude d’oscillation et des frottements secs et visqueux. Il peut cependant être approximé par la formule suivante : où T est le couple de frottement visqueux (considéré comme constant), ce qui conduit à la formule suivante :

P = 2n ² f ² d^r

Un aspect important de la précision chronométrique est le plat-pendu en amplitude, c’est-à-dire la différence A9o entre la moyenne des amplitudes d’oscillation dans les positions horizontales du résonateur et la moyenne des amplitudes d’oscillation dans les positions verticales du résonateur. Le plat-pendu en amplitude est donné par la formule suivante : et peut donc être approximé comme suit : où f _v est le coefficient de frottement sec en position verticale du résonateur.

On constate donc qu’en diminuant l’amplitude d’oscillation 0o on diminue la puissance dissipée dans le résonateur 5 - donc on augmente la réserve de marche - et qu’en augmentant les frottements visqueux r on diminue le plat-pendu en amplitude - donc on améliore la précision chronométrique. Comme l’amplitude d’oscillation 0o est au carré dans la formule de la puissance P, et pas le couple de frottement visqueux T, on peut à la fois diminuer l’amplitude d’oscillation 0o et augmenter le couple de frottement visqueux T pour améliorer la réserve de marche et le plat-pendu en amplitude. Le couple de frottement visqueux peut être augmenté en réduisant l’espace entre le balancier et les parties du bâti du mouvement horloger qui l’environnent, en particulier en réduisant l’espace radial entre le balancier et le bâti, par exemple en remplaçant le pont de balancier par un pont de balancier présentant une découpe différente. Un plat-pendu en amplitude n’excédant pas 40°, voire 35°, voire 30° peut assez aisément être obtenu de cette manière, par exemple avec un moment d’inertie lo compris entre 3 et 12 mg.cm ² , de préférence entre 3 et 10 mg.cm ² , de préférence entre 5 et 10 mg.cm ² , une fréquence d’oscillation f comprise entre 3 et 5 Hz, de préférence entre 3 et 4 Hz, et un couple de frottement visqueux T supérieur à 4.10’ ¹¹ N.m.s/rad, de préférence supérieur à 5.10’ ¹¹ N.m.s/rad, et typiquement compris entre 4.10’ ¹¹ et 1 O’ ¹⁰ N.m.s/rad, de préférence entre 5.10’ ¹¹ et 8.10’ ¹¹ N.m.s/rad.

Un autre aspect important de la précision chronométrique est l’isochronisme, c’est-à-dire la variation de la marche en fonction de l’amplitude d’oscillation du résonateur. A la figure 1 est représentée la courbe d’isochronisme théorique d’un spiral traditionnel en forme de spirale d’Archimède et à épaisseur de lame constante, en position horizontale. On peut voir qu’entre une amplitude de 100°, voire de 130°, et une amplitude de 220° la marche n’est pas monotone mais est croissante puis décroissante. Ceci empêche de compenser correctement le retard apporté par l’échappement qui, lui, est monotone (marche croissante).

La courbe d’isochronisme précitée est la courbe de la marche due au développement excentrique du spiral en position horizontale, c’est-à-dire la courbe de la marche due aux réactions des pivots de l’axe de balancier au décentrement du spiral. En effet, le développement non concentrique d’un spiral lors de l’oscillation du balancier auquel il est associé engendre des forces latérales des pivots sur les paliers dans lesquels ils tournent, forces latérales qui varient en fonction de l’amplitude d’oscillation et diminuent ou augmentent la fréquence du résonateur balancier-spiral. Cette perturbation est la même dans toutes les positions horizontales ou verticales du résonateur. Elle peut être exprimée par une marche pi, en secondes par jour (s/d), en fonction de l’amplitude 0o du balancier :

2TT

86400 f dX ,

Al(^o) — □ _n 2 — ^{(p^e^dq) 2TT0Q J Lit/

0 où : 0 est l’élongation du balancier par rapport à sa position d’équilibre : 0(cp) = 0o cos cp et : X(0) = ^ | (0)| ² o étant le rayon de giration du spiral et A(0) étant le déplacement du centre géométrique du spiral (situé sur l’axe de rotation du balancier) lors des contractions et expansions du spiral dans une situation théorique où ce centre géométrique est libre, l’axe du balancier n’étant retenu par aucun palier, l’extrémité extérieure du spiral étant prise comme point de référence fixe. A cette perturbation due aux réactions des pivots s’ajoute, dans les positions verticales, une perturbation due au poids du spiral, liée aux déplacements du centre de masse du spiral causés par le développement excentrique de ce dernier. Cette perturbation supplémentaire peut s’exprimer par une marche p2, en secondes par jour (s/d), en fonction de l’amplitude 0o du balancier : où Ms est la masse du spiral, L est la longueur du spiral, E est le module de Young du spiral, I est le moment quadratique du spiral, g est la constante de gravité, 0 est l’élongation du balancier par rapport à sa position d’équilibre (0 = 0o cos <p) et y _g est l’ordonnée du centre de masse du spiral dans un repère (O, x, y) où O est le centre géométrique du spiral et l’axe y est opposé à la force de gravité.

Pour plus d’explications sur les deux perturbations susmentionnées, on pourra se reporter à l’ouvrage « Traité de construction horlogère » de M. Vermot, P. Bovay, D. Prongué et S. Dordor, édité en 2011 par les Presses polytechniques et universitaires romandes.

Comme déjà indiqué, la marche pi est identique dans toutes les positions, horizontales et verticales, de l’oscillateur. Il en est de même de la marche due à l’échappement. En revanche, la marche p2 due au poids du spiral diffère selon la position verticale. La moyenne des marches p2 pour les quatre positions verticales de référence (3H, 6H, 9H et 12H) espacées de 90° est nulle. On peut donc considérer la marche pi comme représentant la moyenne des marches du spiral dans toutes les positions dudit spiral.

Les figures 2 et 3 sont des reproductions des figures 4 et 8 du brevet EP 2299336. La courbe FH de chacune de ces figures correspond à la marche pi décrite ci-dessus, à savoir à la marche due au développement excentrique du spiral en position horizontale ou marche due aux réactions des pivots. Si l’on dessine la courbe moyenne des marches dans les quatre positions verticales (moyenne des courbes 3H, 6H, 9H et 12H), on constate qu’elle est confondue avec la courbe FH, ce qui est cohérent avec le propos ci-dessus. La courbe CH de chacune des figures 2 et 3 ne représente pas uniquement la marche due aux réactions des pivots. Une perturbation supplémentaire, non indiquée dans le texte du brevet EP 2299336, y a été manifestement ajoutée.

Les spiraux selon le brevet EP 2299336 sont formés d’une lame d’épaisseur variable (plus généralement de rigidité variable) enroulée selon un pas qui varie également. Les variations d’épaisseur et de pas sont choisies pour que le développement du spiral soit sensiblement concentrique et qu’ainsi les forces radiales des pivots dans leurs paliers soient sensiblement nulles. La courbe FH montre que la marche due aux réactions des pivots ne diminue qu’à partir d’une amplitude d’environ 200° (figure 2) voire ne diminue pas (figure 3), ce qui rend impossible une compensation du retard de marche dû à l’échappement pour des petites amplitudes.

Dans le mouvement horloger 1 selon invention, le spiral est avantageusement conçu avec une épaisseur de lame variable et/ou un pas variable de telle sorte à obtenir une marche pi décroissante dans une plage d’amplitudes incluant de petites amplitudes. Dans tout ce qui suit, l’épaisseur de la lame du spiral et le pas du spiral sont mesurés radialement par rapport au centre géométrique du spiral. En outre, le pas, c’est-à-dire la distance entre deux spires consécutives, est mesuré entre les fibres neutres des spires.

Des exemples de spiraux pouvant être utilisés dans l’invention sont illustrés aux figures 4, 9 et 14. Ces spiraux sont réalisés dans un matériau à base de silicium, plus précisément en silicium recouvert d’une couche de compensation thermique en oxyde de silicium, et ont une hauteur de spires de 120 pm, une distance entre leur extrémité intérieure et leur centre géométrique (distance mesurée entre la fibre neutre et le centre géométrique) de 0,565 mm, une distance entre leur extrémité extérieure et leur centre géométrique (distance mesurée entre la fibre neutre et le centre géométrique) de 2,35 mm et un nombre de tours qui varie d’un spiral à l’autre, soit respectivement 9,62 tours, 8,44 tours et 7,37 tours pour les spiraux des figures 4, 9 et 14.

Comme on peut le voir sur les figures 5, 10 et 15, l’épaisseur de la lame formant le spiral décroît de manière continue et sur plus d’un tour depuis l’extrémité intérieure du spiral (abscisse 0 sur le diagramme) jusqu’à atteindre un minimum. Puis, à partir de ce minimum, l’épaisseur de la lame croît de manière continue et sur plus d’un tour jusqu’à l’extrémité extérieure du spiral.

Le pas de ces exemples de spiraux est illustré aux figures 6, 11 et 16. Il croît de manière continue sur plus de la moitié de sa longueur, en nombre de tours, et peut croître de manière continue de l’extrémité intérieure à l’extrémité extérieure.

De manière plus générale, il est avantageux dans la présente invention que l’épaisseur de la lame formant le spiral décroisse de manière continue et sur plus d’un tour dans le sens de l’enroulement de la lame depuis un premier point situé sur la spire intérieure et décroisse de manière continue et sur plus d’un tour dans le sens opposé au sens d’enroulement de la lame depuis un deuxième point situé en amont du premier point dans ledit sens opposé au sens d’enroulement de la lame. De préférence, le deuxième point est situé sur la spire extérieure ou sur la spire qui suit immédiatement la spire extérieure dans ledit sens opposé au sens d’enroulement de la lame. Le premier point peut être l’extrémité intérieure du spiral ou un point distinct de l’extrémité intérieure. Le deuxième point peut être l’extrémité extérieure du spiral ou un point distinct de l’extrémité extérieure. De préférence, dans le sens de l’enroulement de la lame, l’épaisseur de la lame décroît de manière continue depuis le premier point jusqu’à atteindre un minimum (qui peut être l’épaisseur d’un unique point du spiral ou d’une portion du spiral), puis croît de manière continue depuis ce minimum jusqu’au deuxième point. De préférence, le point ou la portion d’épaisseur minimum est plus proche du premier point que du deuxième point en nombre de tours. De préférence, l’épaisseur au niveau du premier point est plus grande, et même plus grande d’un facteur supérieur à 2, que l’épaisseur au niveau du deuxième point.

Les figures 7, 12 et 17 montrent la marche pi due au développement excentrique du spiral en position horizontale pour les spiraux des figures 4, 9 et 14 respectivement. On constate que, dans toute la plage d’amplitudes allant de 130° à 220°, voire de 120° à 220°, voire de 110° à 220°, voire de 100° à 220°, voire de 90° à 220°, voire de 80° à 220°, voire de 70° à 220°, la marche pi est décroissante, ce qui permet de compenser pour ces petites amplitudes la marche croissante d’un échappement, en particulier d’un échappement à ancre suisse. Les spiraux des figures 4, 9 et 14 produisent un écart de marche pi entre les amplitudes de 130° et 220° supérieur à 1 ,2 s/d, à 1 ,5 s/d et à 5 s/d respectivement, permettant de compenser un retard de marche correspondant dû à l’échappement dans cette plage d’amplitudes. De manière générale, les spiraux utilisés dans l’invention produisent de préférence un écart de marche pi entre les amplitudes de 130° et 220° d’au moins 1 s/d, voire d’au moins 1 ,5 s/d, voire d’au moins 2 s/d, voire d’au moins 3 s/d, voire d’au moins 4 s/d.

Ces exemples de spiraux sont en outre conçus de telle sorte que la distance minimale entre les spires, à l’endroit le plus défavorable en contraction, distance mesurée entre les deux faces en vis-à-vis, est de 25 pm.

D’autres combinaisons de variations de l’épaisseur et du pas des spiraux que celles décrites ci-dessus peuvent être trouvées. On peut également ne faire varier que l’épaisseur ou que le pas. Par ailleurs, une alternative à la variation de l’épaisseur serait de faire varier la rigidité de la lame d’une autre manière, par exemple par un traitement thermique ou un dopage du silicium. D’autres matériaux que le silicium, en particulier des matériaux métalliques, peuvent être employés pour ces spiraux. Enfin, d’autres moyens qu’une variation de rigidité et/ou de pas pourraient être envisagés.

Encore un autre aspect important de la précision chronométrique est l’écart de marche dans les différentes positions verticales du résonateur. Les figures 8 et 13 montrent la marche p2 due au poids du spiral pour les spiraux des figures 4 et 9 respectivement. La marche 2 est montrée pour les quatre positions verticales de référence 3H, 6H, 9H et 12H espacées de 90°. On peut voir que pour chacune de ces quatre positions verticales, la marche p2 s’annule à une amplitude d’oscillation comprise entre 200° et 240°, voire comprise entre 210° et 230°. Ce passage des courbes par zéro à environ 220°, plutôt qu’à des amplitudes de 163,5° et de 330,5° comme dans le cas d’une spirale d’Archimède, permet d’appliquer les enseignements du brevet EP 3433680 et de la demande de brevet EP 3913441 du présent déposant, c’est-à-dire notamment de compenser la marche p2 due au poids du spiral par la marche due au défaut d’équilibre du balancier, le défaut d’équilibre du balancier (balourd et position angulaire du centre de gravité) étant choisi dans ce but. De la sorte, on minimise les écarts de marche entre les différentes positions verticales.

Il est dès lors possible dans la présente invention d’optimiser à la fois l’isochronisme de l’oscillateur, en rendant minimales les variations de la marche ou de la fréquence en fonction de l’amplitude d’oscillation, et les marches aux positions, et ceci alors que les spiraux ont un développement excentrique, voire très excentrique. Il est en outre possible, comme cela a été exposé, de minimiser le plat- pendu en amplitude. Toutes ces optimisations sont applicables aux basses amplitudes d’oscillation.

La présente invention porte donc sur un mouvement horloger 1 dont l’amplitude d’oscillation maximale du résonateur 5 n’excède pas 230°, de préférence 225°, de préférence 220°, puisqu’il a été démontré qu’un tel mouvement à réserve de marche accrue peut avoir une bonne précision chronométrique malgré sa basse amplitude d’oscillation.

La présente invention porte aussi sur un procédé d’augmentation de la réserve de marche d’un mouvement horloger, selon lequel on modifie le mouvement horloger pour diminuer l’amplitude d’oscillation maximale du résonateur balancier- spiral et on met en oeuvre des étapes d’amélioration de la précision chronométrique, à savoir par exemple :

- une étape consistant à corriger le plat-pendu en amplitude du résonateur balancier-spiral en augmentant les frottements visqueux auquel est soumis le balancier,

- et/ou une étape consistant à compenser le retard de marche du mouvement horloger dû à l’échappement en remplaçant le spiral du résonateur balancier-spiral par un spiral comprenant une lame enroulée présentant une rigidité variable et/ou un pas variable, la variation de rigidité et/ou de pas étant telle que la marche due au développement excentrique du spiral en position horizontale décroît dans toute la plage d’amplitudes d’oscillation comprise entre 130° et 220°,

- et/ou une étape consistant à remplacer le spiral du résonateur balancier- spiral par un spiral comprenant une lame enroulée présentant une rigidité variable et/ou un pas variable, la variation de rigidité et/ou de pas étant telle que chacune des marches respectives dues au poids du spiral dans quatre positions verticales espacées de 90° s’annulent à une amplitude d’oscillation comprise entre 200° et 240°, de préférence entre 210° et 230°, et à créer un défaut d’équilibre du balancier permettant de compenser au moins en partie la marche due au poids du spiral dans chacune de ces positions verticales.

Dans le procédé selon l’invention, le mouvement horloger peut être sous la forme d’un objet physique ou sous la forme d’un objet virtuel (données numériques de conception assistée par ordinateur) à partir duquel un mouvement horloger physique sera ensuite fabriqué.

Pour améliorer encore les performances chronométriques du mouvement horloger, on peut augmenter le moment d’inertie du balancier et/ou la fréquence d’oscillation afin d’augmenter le dénominateur dans la formule générale de la marche en fonction du couple perturbateur Cb représentant toutes les perturbations telles que les tolérances de fabrication et d’assemblage et les perturbations extérieures (température, humidité, magnétisme, chocs, etc.) : où S = Qo.lo.f ² est appelé « sensibilité chronométrique ». Certes, augmenter le moment d’inertie lo ou la fréquence f augmente le plat-pendu en amplitude A0o et augmenter la fréquence f augmente la puissance P dissipée dans le résonateur donc diminue la réserve de marche. Mais il est possible de trouver un bon équilibre entre les frottements visqueux T, la sensibilité chronométrique S et la puissance P. Pour cela, on peut par exemple mettre en œuvre les étapes suivantes dans le procédé selon l’invention :

- choisir un certain pourcentage de diminution de l’amplitude d’oscillation,

- compenser la baisse de l’amplitude d’oscillation par une augmentation du moment d’inertie du balancier et/ou de la fréquence d’oscillation afin d’obtenir une sensibilité chronométrique jugée suffisante (par exemple au moins égale à celle du mouvement horloger initial),

- augmenter le couple de frottement visqueux afin de diminuer le plat- pendu en amplitude (cette étape peut correspondre à l’étape mentionnée plus haut consistant à corriger le plat-pendu en amplitude),

- vérifier que la modification de l’amplitude d’oscillation, du moment d’inertie et/ou de la fréquence d’oscillation, et du couple de frottement visqueux conduit bien à une réduction de la puissance dissipée dans le résonateur, donc à une augmentation de la réserve de marche.

Ces étapes peuvent être répétées pour gagner encore en réserve de marche.

Ces étapes peuvent bien entendu être complémentaires de celles consistant à remplacer le spiral et créer un défaut d’équilibre du balancier. Par ailleurs, les étapes consistant à choisir un certain pourcentage de diminution de l’amplitude d’oscillation, à augmenter le moment d’inertie du balancier et/ou la fréquence d’oscillation et à augmenter le couple de frottement visqueux, complétées éventuellement des étapes consistant à remplacer le spiral et créer un défaut d’équilibre du balancier, pourraient être mises en œuvre pour augmenter la sensibilité chronométrique sans nécessairement améliorer la réserve de marche par rapport au mouvement horloger initial, par exemple pour augmenter la sensibilité chronométrique tout en gardant une réserve de marche jugée suffisante, par exemple égale ou légèrement inférieure à celle du mouvement initial. Un mouvement horloger à sensibilité chronométrique accrue présente en effet l’avantage d’être moins sensible aux perturbations et d’être plus facile à régler (réglage de la marche moyenne par rotation des masselottes du balancier ou par fraisage du balancier, par exemple).