CH707142A2 - Mécanisme de couple constant pour pièce d'horlogerie, mouvement et pièce d'horlogerie mécanique incluant le mécanisme. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie capable de minimiser la variation de couple de sortie ainsi qu’un mouvement et une pièce d’horlogerie mécanique incluant ce mécanisme. Un mécanisme de couple constant (1) dans un mouvement (2) d’une pièce d’horlogerie mécanique (3) est disposé entre un barillet de mouvement (10) et un balancier-spiral (98) et inclut une première tige de remontoir, une seconde tige de remontoir déplacée par rapport à la première tige de remontoir, une roue d’échappement (30) incluant une roue à cliquet, connectée à un train cinématique d’entraînement et qui tourne autour d’une ligne axiale centrale de la première tige d’enroulement, une roue d’entraînement (35) connectée au train cinématique de côté d’entraînement et rotative autour de la ligne axiale centrale relative à la roue d’échappement, un ressort élastique en forme de bande (40) enroulé autour des première et deuxième tiges de remontoir et s’étendant entre elles pour que le ressort et les tiges de remontoir forment un mécanisme de ressort de couple constant dans lequel la première tige de remontoir est attachée à une première roue entre la roue d’échappement et la roue d’entraînement et la seconde tige de remontoir est attachée à l’autre roue et un mécanisme de contrôle de rotation intermittent qui autorise par intermittence une rotation de la roue d’entraînement (35) relativement à la roue d’échappement (30).
Description
ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION
[0001] 1. Domaine de l’invention
[0002] La présente invention se rapporte à un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie, à un mouvement et une pièce d’horlogerie mécanique incluant le mécanisme.
[0003] 2. Description de l’art antérieur
[0004] Dans une pièce d’horlogerie mécanique, il est connu de prévoir un mécanisme dit de remontoir entre le mobile de seconde et le mobile d’échappement, qui forment un chemin de transmission d’énergie depuis le tambour de barillet vers le balancier-spiral, pour empêcher que le couple transmis du tambour de barillet vers le balancier-spiral par le mobile d’échappement varie en fonction du degré de déroulement du ressort dans le tambour de barillet.
[0005] Un mouvement 102 d’une pièce d’horlogerie 103 incluant un mécanisme de remontoir 200 inclut un barillet de mouvement 110, un mobile de centre 120, un troisième mobile 130, le mécanisme de remontoir 200, un mobile d’échappement 140, une ancre 150 et un balancier-spiral 160, comme représenté dans les fig. 7 et 8 . Le mécanisme de remontoir 200 inclut une roue d’échappement 210, un mobile de seconde 220, un ressort 230, une came 240 et un levier de contrôle 270 formé d’une partie en forme de fourche 250 et d’une partie en forme d’ancre 260.
[0006] Une denture 111 du barillet de mouvement 110 s’engage avec un pignon 121 du mobile de centre 120. Une denture 122 du mobile de centre 120 s’engage avec un pignon 131 du troisième mobile130. Une denture 132 du troisième mobile 130 s’engage avec un pignon 211 de la roue d’échappement 210. Un moyeu 212 du pignon 211 de la roue d’échappement 210 est concentrique avec une tige 221 du mobile de seconde 220 de manière coulissante et rotative, et le ressort 230 est configuré de manière que l’extrémité circonférentielle externe du ressort-spiral 230 soit fixée à la roue d’échappement 210 par un piton 213 et l’extrémité circonférentielle interne du ressort-spiral 230 est fixée au mobile de seconde 220 par un collet 222. Une denture 223 du mobile de seconde 220 s’engage avec un pignon 141 du mobile d’échappement 140, et le mobile d’échappement 140 est connecté au balancier-spiral 160 par l’ancre 150. La came 240 a une forme externe substantiellement triangulaire formée de trois côtés 241, chacun de ces côtés étant courbé de manière convexe vers l’extérieur, et trois sommets 242, et est fixé à une tige 142 du mobile d’échappement 140 de manière que la came 240 tourne avec la tige de roue d’échappement 142. Les parties divisées 251 et 252 de la partie en forme de fourche 250 du levier de contrôle 270 s’engagent avec la came 240, et une partie centrale 261 de la partie en forme d’ancre 260 est connectée de manière rotative à un bras de base 253 de la partie en forme de fourche 250. La partie en forme d’ancre ou levier du type d’ancre 260 a des pierres de cliquet 262 et 263, qui s’engagent avec des cliquets 215 d’une roue à cliquet 214 de la roue d’échappement 210, à des extrémités respectives de la partie en forme d’ancre ou du levier du type d’ancre 260. La référence 113 désigne une roue à rochet. La référence 218 désigne un trou de prévention de changement de phase. La référence 219 désigne une goupille de prévention de changement de phase.
[0007] Dans le mouvement 102 configuré de cette manière selon l’art antérieur, la partie en forme de fourche 250 du levier de contrôle 270 fait un mouvement de balancement alternatif trois fois pendant que le mobile d’échappement 140 fait une rotation complète et les pierres à cliquet 262 et 263 de la partie en forme d’ancre 260 du levier de contrôle 270 sont désengagées des cliquets 215 de la roue à cliquet 214 de la roue d’échappement 210 six fois au total. La roue d’échappement 210 peut donc tourner.
[0008] Chaque fois que le mobile d’échappement 140 atteint une position de pivot prédéterminée, la régulation du levier de contrôle 270 par rapport à la roue d’échappement 210 est libérée et la roue d’échappement 210 peut par conséquent tourner de manière que l’énergie d’entraînement ou le couple d’un ressort 112 dans le tambour de barillet 110 autorise la roue d’échappement 210 à tourner autour d’une ligne axiale centrale PA dans une direction PA1. Quand la roue d’échappement 210 tourne dans la direction PA1 à la fréquence correspondant à une dent (un cliquet), la pierre de cliquet 262 ou 263 de la partie en forme d’ancre 260 du levier de contrôle 270 arrête la rotation de la roue d’échappement 210 dans la direction PA1, qui produit une rotation relative correspondant à une dent (un cliquet) de la roue d’échappement 210 entre le mobile de seconde 220 et la roue d’échappement 210. En conséquence, le ressort 230 entre le mobile de seconde 220 et la roue d’échappement 210 est enroulé à la fréquence correspondant à une dent (un cliquet) de la roue d’échappement 210. Le ressort 230 situé entre le mobile 220 et la roue d’échappement 210 est donc enroulé d’une manière pratiquement uniforme indépendamment de l’énergie du ressort 112 dans le barillet de mouvement 110 sous la condition prévue par la goupille de prévention de changement de phase 219.
[0009] Le mobile d’échappement 140 n’est par conséquent pas directement entraîné par le couple produit par le ressort 112 dans le barillet de mouvement 110 mais est entraîné par le ressort 230 entre le mobile de seconde 220 et la roue d’échappement 210 et tournée par le mobile de seconde 220 sous l’effet du couple produit par le ressort 230. Quand le mobile d’échappement 140 tourne d’un sixième de la rotation complète (60 degrés), le levier de contrôle 270 est balancé et il libère la roue d’échappement 210 stoppée par la partie en forme d’ancre 260, et le ressort 230 est donc enroulé. Le ressort 230 est enroulé et le mobile d’échappement 140 est entraîné par le ressort 230 comme décrit ci-dessus d’une manière répétée.
[0010] Dans le mouvement 102 configuré de cette manière selon l’art antérieur, un examen de près du couple sorti du ressort 230 montre que, comme indiqué par une ligne PD dans la fig. 6 qui représente la variation du couple, le couple sorti du ressort 230 diminue avec le temps écoulé t puisque le ressort 230 ayant été enroulé est déroulé même si cette diminution est petite. Le couple T sorti du ressort 230 a par conséquent une forme de dent de scie comme indiqué par la ligne PD. C’est-à-dire, dans le mouvement 102 incluant le mécanisme de remontoir 200 selon l’art antérieur, le couple qui entraîne le mobile d’échappement 140 est difficilement constant.
[0011] Le désavantage du mécanisme de remontoir 200 lui-même est connu, et une structure qui empêche la variation de couple a été proposée (brevet japonais No. 4,105,941 (document brevet 1)).
[0012] Dans le document brevet 1, cependant, la force agissant sur le mobile d’échappement est rendue constante en fournissant un mécanisme de came excentrique qui réduit la longueur d’un bras conformément à une diminution dans le couple sorti du ressort, résultant inévitablement non seulement en une structure compliquée mais aussi en une augmentation de pertes produite à la tige de la came excentrique. Il est par conséquent pratiquement difficile d’appliquer une force constante au mobile d’échappement.
[0013] D’un autre côté, un ressort de couple constant lui-même a aussi été connu comme un mécanisme qui produit un couple constant (Microfilm de la demande d’enregistrement du modèle d’utilité japonais No. 54-152 617 (JP-UM-A-56-72 798) (document brevet 2), par exemple). Un ressort de couple constant a une structure qui utilise un ressort et deux tiges de remontoir.
[0014] Cependant, quand cette structure est utilisée directement comme une source de force dans une pièce d’horlogerie, les deux tiges de remontoir doivent être supprimées du train cinématique pour le déplacement des aiguilles chaque fois que le ressort est enroulé parce que les deux tiges de remontoir tournent pendant l’opération d’enroulement. La structure ne peut par conséquent plus être utilisée comme elle est.
[0015] Concernant le ressort de couple constant, spécifiquement, ce qui sont appelés un «ressort de couple en forme de O (ou de sorte de O)» et un «ressort de couple en forme de N (ou de sorte de N)», des calculs théoriques détaillés et d’autres considérations ont été faits sur une «caractéristique de charge/déformation» basée sur un modèle réaliste sauf que le diamètre de chaque tambour (tige de remontoir) est fixé et d’autres facteurs dans les documents titrés «A Theoretical Analysis of Characteristics in a Constant-Torque Spring» (Atsumi Ohtsuki et al., «A Theoretical Analysis of Characteristics in a Constant-Torque Spring: Load/Deformation Characteristics of O-Type Spring», Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, (séries C), Novembre 2003, Vol. 69, No. 687, pp. 290–296 (document non-brevet 1) et Atsumi Ohtsuki et al., «A Theoretical Analysis of Characteristics in a Constant-Torque Spring: Load/Deformation Characteristics of a N-Type Spring», Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, (séries C), Novembre 2001, Vol. 67, No. 663, pp. 232–239 (document non-brevet 2)).
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
[0016] L’invention a été faite en vue des points décrits ci-dessus et un objet de l’invention est de prévoir un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie qui peut minimiser l’écart dans le couple de sortie, ainsi qu’un mouvement et une pièce d’horlogerie mécanique incluant ce mécanisme.
[0017] Pour réaliser l’objet décrit ci-dessus, un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention est un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie qui est disposé dans un chemin de transmission d’énergie d’entraînement depuis un barillet de mouvement vers un balancier-spiral, le mécanisme comprenant une première tige de remontoir, une seconde tige de remontoir située dans une position déplacée par rapport à la première tige de remontoir, une roue d’échappement connectée à un début de train cinématique de côté d’entraînement depuis le barillet de mouvement et tournant autour d’une ligne axiale centrale de la première tige de remontoir, une roue d’entraînement connectée à un train cinématique de côté d’entraînement menant au balancier-spiral, rotative autour de la ligne axiale centrale de la première tige de remontoir, et rotative relativement à la roue d’échappement, un ressort élastique en forme de bande ayant une extrémité attachée à la première tige de remontoir et l’autre extrémité attachée à la seconde tige de remontoir, le ressort étant enroulé autour des première et seconde tiges de remontoir et s’étendant entre elles de manière que le ressort et les première et seconde tiges de remontoir forment un mécanisme de ressort de couple constant dans lequel la première tige de remontoir est attachée à une première roue entre la roue d’échappement et la roue d’entraînement et la seconde tige de remontoir est attachée à l’autre roue entre la roue d’échappement et la roue d’entraînement pour que la roue d’échappement et la roue d’entraînement soient connectées l’une à l’autre, et un mécanisme de contrôle de rotation intermittent qui autorise par intermittence une rotation de la roue d’échappement relativement à la roue d’entraînement.
[0018] Dans le mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention, puisque non seulement «une roue d’échappement connectée à un train cinématique de côté d’entraînement depuis le barillet de mouvement et tournant autour d’une ligne axiale centrale de la première tige de remontoir et une roue d’entraînement connectée à un train cinématique de côté d’entraînement menant au balancier-spiral, rotative autour de la ligne axiale centrale de la première tige de remontoir, et rotative relativement à la roue d’échappement» et «un mécanisme de contrôle de rotation intermittent qui autorise par intermittence une rotation de la roue d’échappement relative à la roue d’entraînement» sont prévus mais aussi «un ressort en forme de bande élastique ayant une extrémité attachée à la première tige de remontoir et l’autre extrémité attachée à la seconde tige de remontoir, le ressort enroulé autour des première et seconde tiges de remontoir et s’étendant entre elles de manière que le ressort et les première et seconde tiges de remontoir forment un mécanisme de ressort de couple constant dans lequel la première tige de remontoir est attachée à une première roue entre la roue d’échappement et la roue d’entraînement et la seconde tige de remontoir est attachée à l’autre roue entre la roue d’échappement et la roue d’entraînement pour que la roue d’échappement et la roue d’entraînement soient connectées l’une à l’autre» est prévue particulièrement, la roue d’entraînement, qui entraîne une roue dans le train cinématique de côté d’entraînement, reçoit un couple ayant une caractéristique de couple constant fourni par le ressort de couple constant, par laquelle le couple appliqué à la roue dans le train cinématique de côté d’entraînement, tel qu’un mobile d’échappement, peut être pratiquement constant, contrairement au cas d’un mécanisme de remontoir de l’art antérieur, et donc le degré de déformation de la caractéristique de couple, c’est-à-dire, une caractéristique de couple en forme de dent de scie, peut être minimisée.
[0019] Dans le mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention,
[0020] (1) l’autre roue peut être la roue d’échappement, et la première roue peut être la roue d’entraînement, ou
[0021] (2) la première roue peut être la roue d’échappement, et l’autre roue peut être la roue d’entraînement.
[0022] Dans la description ci-dessus, dans le cas (1), la première tige de remontoir forme une partie qui enroule le ressort qui forme le mécanisme de ressort de couple constant, alors que dans le cas (2), la seconde tige de remontoir forme la partie qui enroule le ressort qui forme le mécanisme de ressort de couple constant.
[0023] Dans les deux cas, le couple de sortie peut être rendu uniforme avec la structure gardée simple.
[0024] Dans le mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention, la roue d’entraînement peut être formée d’un mobile de seconde, un troisième mobile, ou un mobile de centre, et la roue dans le train cinématique de côté d’entraînement peut être formée d’un mobile d’échappement, le mobile de seconde, ou le troisième mobile qui est une roue d’entraînement correspondant à la roue d’entraînement. C’est-à-dire, dans le mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention, la roue d’entraînement est typiquement formée d’un mobile de seconde, et la roue dans le train cinématique de côté d’entraînement est typiquement formée du mobile d’échappement. Cependant, la roue d’entraînement peut alternativement être le troisième mobile ou le mobile de centre à la place du mobile de seconde. Dans ce cas, en accord avec la configuration de la roue d’entraînement, la roue dans le train cinématique de côté d’entraînement est formée du mobile de seconde ou le troisième mobile, qui est entraîné par la roue d’entraînement. Encore alternativement, aussi longtemps que le mécanisme de couple constant est pratiquement disposé dans le chemin de transmission d’énergie d’entraînement depuis le barillet de mouvement vers le balancier-spiral et l’énergie qui entraîne le balancier-spiral peut être pratiquement gardé constante, le mécanisme de couple constant ne devrait pas être prévu dans le train de roue séquentiel connectant le barillet de mouvement au balancier-spiral mais devrait être prévu dans un chemin partiellement branché depuis le train cinématique.
[0025] Dans le mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon l’invention,
[0026] (1) ce qui est appelé un ressort de couple constant «en forme de O», dans lequel «le ressort qui forme le mécanisme de ressort de couple constant est configuré de manière que dans un état dans lequel le ressort est enroulé autour de la première tige de remontoir, une des deux surfaces principales du membre élastique en forme de bande, qui forme le ressort, fait face à l’intérieur, et dans un état dans lequel le ressort est enroulé autour de la seconde tige de remontoir, la même surface principale fait face vers l’intérieur», ou
[0027] (2) ce qui est appelé un ressort de couple constant «en forme de N», dans lequel «le ressort qui forme le mécanisme de ressort de couple constant est configuré de telle manière que dans un état dans lequel le ressort est enroulé autour de la première tige de remontoir, une des deux surfaces principales du membre élastique en forme de bande, qui forme le ressort, fait face à l’intérieur, et dans un état dans lequel le ressort est enroulé autour de la seconde tige de remontoir, l’autre surface principale fait face vers l’intérieur»,
[0028] peuvent être utilisés.
[0029] En outre, dans le mécanisme de couple constant selon l’invention, lorsque souhaité, une courbure naturelle du ressort qui forme le mécanisme de ressort de couple constant est réglée à l’avance de manière que différents couples de sortie constants sont prévus dans différentes zones du ressort dans sa direction longitudinale.
[0030] Dans ce cas, des couples constants de différents niveaux peuvent être prévus en utilisant les zones différentes du seul ressort.
[0031] Dans le mécanisme de couple constant selon l’invention, la roue d’échappement inclut typiquement une roue à cliquet et le mécanisme de contrôle de rotation inclut typiquement une came qui tourne avec une roue dans le train cinématique de côté d’entraînement et un levier de contrôle balancé par la came et incluant un levier en forme d’ancre qui autorise par intermittence une rotation de la roue à cliquet de la roue d’échappement.
[0032] Dans ce cas, l’espace occupé par le mécanisme de couple constant peut vraisemblablement être minimisé. Cependant, lorsque souhaité, au lieu de prévoir la roue d’échappement intégrée avec la roue à cliquet, une denture qui s’engage directement ou indirectement avec une denture intégrée à la roue d’échappement peut inclure une roue à cliquet intégrée, et la roue à cliquet peut être autorisée à tourner par intermittence. Le terme «intégré» signifie que deux objets sont fixés à ou intégrés l’un avec l’autre pour qu’ils ne tournent pas relativement l’un à l’autre.
[0033] Pour réaliser l’objet décrit ci-dessus, un mouvement selon l’invention inclut n’importe lequel des mécanismes de couple constant pour une pièce d’horlogerie décrits ci-dessus.
[0034] Pour réaliser l’objet décrit ci-dessus, une pièce d’horlogerie mécanique selon l’invention inclut n’importe lequel des mécanismes de couple constant pour une pièce d’horlogerie décrits ci-dessus.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0035]
<tb>La fig. 1<SEP>est un diagramme descriptif en plan de côté de cadran représentant une pièce d’horlogerie mécanique ayant un mouvement incluant un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon un exemple préférable de l’invention;
<tb>La fig. 2<SEP>est un diagramme descriptif en plan représentant une connexion dans le train cinématique débutant avec un tambour de barillet et terminant avec un balancier-spiral dans le mouvement de la pièce d’horlogerie représentée dans la fig. 1 ;
<tb>La fig. 3<SEP>représente une connexion partielle du train cinématique débutant avec le tambour de barillet et terminant avec le balancier-spiral dans le mouvement de la pièce d’horlogerie représenté dans la fig. 1 , la fig. 3 (a) étant un diagramme descriptif en coupe transversale représentant une connexion partielle du train cinématique débutant avec le tambour de barillet et terminant avec le mobile d’échappement, et la fig. 3 (b) étant un diagramme descriptif en coupe transversale représentant une connexion entre un levier de contrôle et une roue d’échappement;
<tb>La fig. 4<SEP>représente un cas où la courbure naturelle d’un corps de ressort de couple constant est changée dans des zones divisées dans la direction longitudinale dans un mécanisme de couple constant dans le mouvement de la pièce d’horlogerie représenté dans la fig. 1 , la fig. 4 (a) étant un graphique schématique représentant les zones dans la direction longitudinale par rapport au rayon naturel de courbure, et la fig. 4 (b) étant un graphique schématique représentant le nombre de tours correspondant aux zones dans la direction longitudinale par rapport à un couple de sortie naturel;
<tb>La fig. 5<SEP>est un diagramme en plan descriptif d’une partie de mécanisme de ressort de couple constant dans un mécanisme de couple constant pour une pièce d’horlogerie selon une variation préférable de l’invention dans laquelle un corps de ressort de couple constant a une forme de N;
<tb>La fig. 6<SEP>est un graphique schématique représentant une dépendance temporelle d’un couple sorti d’un mécanisme de couple constant dans un mouvement d’une pièce d’horlogerie mécanique selon l’invention représentée dans les fig. 1 à 3 comparé à une dépendance temporelle d’un couple sorti d’un mécanisme de remontoir dans un mouvement d’une pièce d’horlogerie mécanique de l’art antérieur représenté dans la fig. 7 ;
<tb>La fig. 7<SEP>est un diagramme descriptif en plan représentant des parties pertinentes d’une pièce d’horlogerie mécanique de l’art antérieur ayant un mouvement incluant un mécanisme de remontoir;
<tb>La fig. 8<SEP>représente une connexion dans un train cinématique dans la pièce d’horlogerie représentée dans la fig. 7 , la fig. 8 (a) étant un diagramme descriptif en coupe transversale représentant une connexion parmi les roues d’un tambour de barillet vers le mobile d’échappement, et la fig. 8 (b) étant un diagramme descriptif en coupe transversale représentant une connexion entre un levier de contrôle et une roue d’échappement; et
<tb>La fig. 9<SEP>représente un autre exemple d’un mécanisme de contrôle de rotation intermittent.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
[0036] Un mode de réalisation préféré de l’invention sera ensuite décrit sur la base d’un exemple préféré représenté dans les dessins accompagnants.
[0037] [Exemple]
[0038] Les fig. 1 à 3 représentent un mécanisme de couple constant 1 pour une pièce d’horlogerie selon un exemple préféré de l’invention, ainsi qu’un mouvement 2 selon un exemple préféré de l’invention incluant le mécanisme 1 et une pièce d’horlogerie mécanique 3 selon un exemple préféré de l’invention.
[0039] La pièce d’horlogerie mécanique 3 a une apparence extérieure 4 représentée dans la fig. 1 . C’est-à-dire, la pièce d’horlogerie 3 a des aiguilles indiquant l’heure 6 formées d’une aiguille des heures 6a, une aiguille des minutes 6b et une aiguille des secondes 6c, qui sont rotatives autour d’une ligne axiale centrale C dans le sens des aiguilles d’une montre C1. Un cadran 7 de la pièce d’horlogerie 3 a des symboles composés 7a représentant les positions des heures. La référence 8 dénote un boîtier de pièce d’horlogerie.
[0040] Le mouvement 2 est accueilli dans une partie extérieure de la pièce d’horlogerie mécanique 3, c’est-à-dire, dans le boîtier de pièce d’horlogerie 8 derrière le cadran 7 mais en face de l’arrière de boîtier 9, et une couronne 8a est attachée à une extrémité d’une tige de remontoir 2a dans le mouvement 2, comme représenté dans la fig. 1 ainsi que les fig. 3 (a) et 3 (b), qui sont des vues descriptives en coupe transversale.
[0041] Le mouvement 2 de la pièce d’horlogerie 3 incluant le mécanisme de couple constant 1 comprend un barillet de mouvement 10, un mobile de centre 15, un troisième mobile 20, le mécanisme de couple constant 1, un mobile d’échappement 90, une ancre 94, et un balancier-spiral 98, comme représenté dans les fig. 2 , 3 (a) et 3 (b). Le mécanisme de couple constant 1 inclut une roue d’échappement 30, un mobile de seconde 35, un mécanisme de ressort de couple constant 5, une came 70, et un levier de contrôle 80 formé d’une partie en forme de fourche 81 et une partie en forme d’ancre ou un levier du type d’ancre 86. Le mécanisme de ressort de couple constant 5 est formé d’un corps de ressort de couple constant 40, qui est formé d’un membre élastique en forme de bande 43, et des première et seconde tiges de remontoir 50, 60, auxquelles deux extrémités 41 et 42 du membre élastique en forme de bande 43, qui forme le corps de ressort 40, sont attachées respectivement et autour desquelles le membre élastique en forme de bande 43 est enroulé.
[0042] Le barillet de mouvement 10 inclut une denture de tambour de barillet 11, un ressort moteur 12, et une roue à rochet 13. Le mobile de centre 15 inclut un pignon (de centre) 16 et une denture (de centre) 17. Le troisième mobile 20 inclut un (troisième) pignon 21 et une (troisième) denture 22. La roue d’échappement 30 inclut un pignon 31 avec un moyeu 32 et une roue à cliquet 33 avec un grand nombre de cliquets 34. Le mobile de seconde 35 inclut une tige 36 et une denture (de seconde) 37.
[0043] Dans le présent mode de réalisation, un grand nombre de cliquets 34 sont prévus, mais le nombre de cliquets devrait seulement être d’au moins un.
[0044] La denture 11 du barillet de mouvement 10 s’engage avec le pignon 16 du mobile de centre 15. La denture 17 du mobile de centre 15 s’engage avec le pignon 21 du troisième mobile 20. La denture 22 du troisième mobile 20 s’engage avec le pignon 31 de la roue d’échappement 30. Le moyeu 32 du pignon 31 de la roue d’échappement 30 est concentrique avec la tige 36 du mobile de seconde 35 d’une manière glissante et rotative.
[0045] Le corps de ressort de couple constant 40 a une extrémité 41 attachée à la première tige de remontoir 50 et l’autre extrémité 42 attachée à la seconde tige de remontoir 60. Dans cet exemple, la première tige de remontoir 50 est formée d’une tige de remontoir centrale qui est prévue en une pièce avec la tige 36 du mobile de seconde 35 et qui coïncide avec une ligne axiale centrale A, et la seconde tige de remontoir 60 est formée d’une tige de remontoir excentrique attachée à une plaque de la roue d’échappement 30 dans une position excentrique. La référence 38 désigne un trou de prévention de changement de phase, et la référence 39 désigne une goupille de prévention de changement de phase. Le trou de prévention de changement de phase 38 et la goupille de prévention de changement de phase 39 peuvent être omis.
[0046] La denture 37 du mobile de seconde 35 s’engage avec un pignon 91 du mobile d’échappement 90, et le mobile d’échappement 90 est connecté au balancier-spiral 98 par l’ancre 94.
[0047] La came 70 a une forme externe substantiellement triangulaire formée de trois côtés 71, chacun d’eux étant courbé de manière convexe vers l’extérieur, et trois sommets 72, et est fixé à une tige 92 du mobile d’échappement 90 de manière que la came 70 tourne avec la tige de roue d’échappement 92. Des parties divisées 82 et 83 de la partie en forme de fourche 81 du levier de contrôle 80 s’engagent avec la came 70, et une partie centrale 87 de la partie en forme d’ancre ou du levier du type d’ancre 86 est connectée de manière rotative à un bras de base 84 de la partie en forme de fourche 81. La partie en forme d’ancre 86 a des pierres à cliquet 88 et 89 qui s’engagent avec les cliquets 34 de la roue à cliquet 33 de la roue d’échappement 30, aux extrémités respectives de la partie en forme d’ancre 86.
[0048] Dans le mouvement 2, la partie en forme de fourche 81 du levier de contrôle 80 fait un mouvement de balancement alternatif trois fois pendant que le mobile d’échappement 90 fait une rotation complète, et les pierres à cliquet 88 et 89 de la partie en forme d’ancre 86 du levier de contrôle 80 sont par conséquent désengagées des cliquets 34 de la roue à cliquet 33 de la roue d’échappement 30 six fois au total. Les pierres à cliquet 88 et 89 permettent donc à la roue d’échappement 30 de tourner, mais l’empêchent de tourner dans la direction A1 à d’autres instants. Dans cette configuration, chaque fois que le mobile d’échappement 90 tourne à un angle fixe, c’est-à-dire, à chaque fois qu’une période fixe s’écoule, le mobile d’échappement 90 autorise d’une part le mécanisme de ressort de couple constant 5 à s’enrouler à une fréquence substantiellement fixée basée sur le ressort 12 dans le tambour de barillet 10, et le mobile d’échappement 90 empêche d’un autre côté le ressort 12 dans le tambour de barillet 10 d’être déroulé immédiatement. Le mobile d’échappement 90, d’un autre côté, tourne lors de la réception d’un couple constant depuis le mobile de seconde 35 sous l’effet du couple constant depuis le mécanisme de ressort de couple constant 5 situé entre la roue d’échappement 30 et le mobile de seconde 35. L’enroulement du mécanisme de ressort de couple constant 5, qui est situé entre la roue d’échappement 30 et le mobile de seconde 35, et la rotation du mobile d’échappement 90 entraîné par le couple sorti depuis le mécanisme de ressort de couple constant 5 sont donc répétés.
[0049] Dans cet exemple, un mécanisme de contrôle de rotation intermittent 19 est composé par la came 70, qui tourne avec le mobile d’échappement (la roue dans le train cinématique de côté d’entraînement décrite ci-dessus) 90, et le levier de contrôle 80, qui inclut le levier en forme d’ancre 86, qui est balancé par la came 70 et qui autorise par intermittence une rotation de la roue à cliquet 33 de la roue d’échappement 30.
[0050] Dans la description ci-dessus, le corps de ressort de couple constant 40, qui forme le mécanisme de ressort de couple constant 5, est configuré pour satisfaire à l’expression (1) suivante correspondant à l’expression (26) dans le document non-brevet 1 pour agir comme un ressort de couple constant en forme de O situé entre la première tige de remontoir 50 et la seconde tige de remontoir 60, auxquelles les deux extrémités 41 et 42 du corps de ressort 40 sont attachées respectivement, et autour desquelles le corps de ressort 40 est enroulé (il est noté que les références des variables dans l’expression suivante ne sont pas représentées dans les dessins):
T2/E⋅l = (R2-R1)/RnR1+(R1<2>-R2<2>)/2R1<2>-R2(1)
[0051] Dans cette expression, T2représente un couple agissant sur la tige de remontoir de côté de sortie (tige de remontoir centrale dans cet exemple) 50 positionné sur le côté où le mobile de seconde 35 est présent; E représente le module d’élasticité longitudinale (module de Young) du corps de ressort de couple constant 40, c’est-à-dire, le membre élastique en forme de bande 43; I représente le moment d’inertie de la zone par rapport à un axe neutre du corps de ressort de couple constant 40; R1représente le rayon (de courbure) du membre élastique en forme de bande 43 enroulé autour de la tige de remontoir (tige de remontoir excentrique dans cet exemple) 60 sur le côté où la roue d’échappement 30 est présente; R2représente le rayon (courbure) du membre élastique en forme de bande 43 enroulé autour de la tige de remontoir centrale 50; et Rnreprésente un rayon naturel de courbure du membre élastique en forme de bande 43. Il peut être assumé dans cet exemple que l’épaisseur du membre élastique en forme de bande 43 n’a pas besoin d’être considérée et que chacun des rayons R1et R2est une valeur fixe.
[0052] C’est-à-dire, quand le rayon naturel de courbure Rnest réglé pour satisfaire à l’expression (2) suivante:
Rn= (R2-R1)/{Tc⋅R1/E⋅l-(R1<2>-R2<2>)/2R1R2} (2),
[0053] Les expressions (1) et (2) décrites ci-dessus conduisent à T2= Tc, ce qui signifie qu’un couple de sortie constant est mis à disposition.
[0054] Dans le mouvement 2 configuré 2 de cette manière de la pièce d’horlogerie mécanique 3, le couple T = T2sorti de la tige de remontoir 50, qui est une partie du mécanisme de ressort de couple constant 5 dans le mécanisme de couple constant 1 et qui est situé sur le côté où le mobile de seconde 35 est présent, est une valeur constante T = T2= Tcindépendamment du temps t, comme indiqué par la ligne D dans la fig. 6 . C’est-à-dire, dans la pièce d’horlogerie mécanique 3 incluant le mouvement 2, le mobile d’échappement 90 peut être entraîné par le couple constant T et entraîné donc correctement seulement en ajoutant le mécanisme de ressort de couple constant 5, qui a une structure relativement simple formée du membre élastique en forme de bande 43, qui forme le corps de ressort de couple constant 40 formé comme un ressort de couple constant en forme de O ayant le rayon naturel spécifique de courbure Rnet enroulé autour de deux tiges de remontoir 60 et 50 et s’étendant entre elles, contrairement aux mouvements 102 de l’art antérieur incluant le mécanisme de remontoir 200.
[0055] C’est-à-dire, dans le mécanisme de remontoir 200 représenté dans la fig. 7 , le couple sorti par le ressort 230, qui est situé entre la roue d’échappement 210 et le mobile de seconde 220, diminue inévitablement quelque peu lorsque le ressort 230 est déroulé, alors que dans le mécanisme de ressort de couple constant 5, le couple sorti du membre élastique en forme de bande 43, qui forme le corps de ressort de couple constant 40, peut être maintenu constant indépendamment du degré de déroulement du membre élastique en forme de bande 43 seulement par la formation de membre élastique en forme de bande 43 de telle manière que le rayon naturel de courbure Rnsatisfasse à une condition prédéterminée, par laquelle le mobile d’échappement 90 n’est pas affecté par une diminution dans le couple sorti du barillet de mouvement 10 en raison du déroulement du ressort moteur 12, mais peut être pratiquement toujours entraîné par le couple constant, et donc la pièce d’horlogerie mécanique qui en résulte peut à peine avancer ou retarder.
[0056] Au lieu de garder le rayon naturel de courbure Rndu corps de ressort de couple constant 40 constant partout dans sa longueur, le rayon de courbure peut être changé dans des zones divisées dans la direction de longueur. Par exemple, dans une zone B1 s’étendant sur environ le premier tiers de toute la longueur, le rayon naturel de courbure peut être réglé à environ 1.5R; dans une zone B2 s’étendant sur environ le tiers suivant de toute la longueur, le rayon naturel de courbure peut être réglé à environ 1.25R; et dans une zone B3 s’étendant sur environ le dernier tiers de toute la longueur, le rayon naturel de courbure peut être réglé à environ 1.OR, comme indiqué par le graphique représenté dans la fig. 4 (a).
[0057] Le couple de sortie T2dépend du rayon naturel de courbure Rnbasé sur l’expression suivante dérivée de l’expression (1) décrite ci-dessus:
T2= α1/ Rn+α2 (1a)
(où α1 et α2 sont des constantes)
[0058] L’expression (1a) montre que le couple de sortie diminue lorsque le rayon naturel de courbure Rnaugmenté, ce qui signifie que les couples de sortie produits dans les zones B1, B2 et B3 augmentent lorsque le rayon naturel de courbure Rndiminue à peu près de la manière suivante: Tc1est d’environ 1.00; Tc2est d’environ 1.67; et Tc3est d’environ 2.67.
[0059] Le niveau du couple peut par conséquent être changé selon les besoins de telle manière que dans un cas déterminé, la partie du membre élastique en forme de bande 43 du corps de ressort de couple constant 40 qui correspond à la zone B1 soit configurée pour s’étendre entre les tiges de remontoir 60 et 50 pour que le rayon naturel de courbure Rnde la zone B1 détermine la magnitude du couple constant T2= Tc, alors que dans un cas où un couple plus grand est requis, la partie du membre élastique en forme de bande 43 qui correspond à une des autres zones B2 et B3 est configurée pour s’étendre entre les tiges de remontoir 60 et 50 de manière que le rayon naturel de courbure Rn2, ou Rn3de la zone B2 ou B3 détermine la magnitude Tc2, ou Tc3du couple constant T2= Tc.
[0060] La fig. 2 représente le cas où la tige de remontoir centrale 50 est présente sur le côté déroulé et la tige de remontoir excentrique 60 est présente sur le côté enroulé. Alternativement, la tige de remontoir centrale 50 peut être présente sur le côté enroulé et la tige de remontoir excentrique 60 peut être présente sur le côté déroulé. En outre, la description ci-dessus a été faite en référence au cas où la tige de remontoir excentrique 60 est attachée à la roue d’échappement 30 et la tige de remontoir centrale 50 est attachée au mobile de seconde 35. Alternativement, la tige de remontoir excentrique 60 peut être attachée au mobile de seconde 35 et la tige de remontoir centrale 50 peut être attachée à la roue d’échappement 30. En outre, la description ci-dessus a été faite en référence au cas où le mécanisme de couple constant 1 est prévu entre le mobile de seconde et le mobile d’échappement. Alternativement, le mécanisme de couple constant 1 peut être prévu entre le barillet de mouvement 10 et le mobile de centre 15, entre le mobile de centre 15 et le troisième mobile 20, ou entre le troisième mobile 20 et le mobile de seconde 35.
[0061] En outre, dans cet exemple, la roue d’échappement 30 inclut les cliquets 33 comme une partie intégrale. Alternativement, une autre denture qui s’engage avec une denture intégrée avec un corps en forme de plaque de la roue à cliquet 33 directement ou par une autre denture peut inclure une roue avec des «cliquets» (roue à cliquet), et la roue à cliquet peut être configurée pour tourner par intermittence.
[0062] La description a été faite du mécanisme de ressort de couple constant 5 en utilisant ce qui est appelé un ressort de couple constant «en forme de O», qui est configuré de telle manière que la même surface principale du corps de ressort de couple constant 40 fait face au côté circonférentiel interne. Le mécanisme de ressort de couple constant peut être d’un type «en forme de N» au lieu d’un type «en forme de O».
[0063] Dans un mécanisme de ressort de couple constant 5A représenté dans la fig. 5 , les mêmes éléments que ceux du mécanisme de ressort de couple constant 5 représenté dans les fig. 1 à 3 ont les mêmes références, et les éléments qui sont substantiellement les mêmes mais diffèrent en terme de quelques points ont les mêmes références mais sont suivis par un suffixe A.
[0064] Dans le mécanisme de ressort de couple constant 5A, un corps de ressort de couple constant 40A est configuré de la même manière que le corps de ressort de couple constant 40 dans le mécanisme de ressort de couple constant 5 sauf que le corps de ressort de couple constant 40A est enroulé autour de la tige de remontoir centrale 50 dans la direction opposée à la direction dans laquelle le corps de ressort de couple constant 40A est enroulé autour de la tige de remontoir excentrique 60 pour que le corps de ressort de couple constant 40A forme un ressort «en forme de N» au lieu d’un ressort «en forme de O» (enroulé autour de la tige de remontoir centrale 50 et une tige de remontoir excentrique 60 pour former ce qui est appelé un ressort de couple constant «en forme de N» entre deux tiges de remontoir).
[0065] Le mécanisme de ressort de couple constant 5A a les caractéristiques suivantes:
[0066] Alors, le corps de ressort de couple constant 40A est configuré pour satisfaire à l’expression (3) suivante correspondant à l’expression (40) dans le document non-brevet 2 pour agir comme un ressort de couple constant en forme de N:
T2/E⋅I = (R2+R1)/Rn+R1+( R1<2>-R2<2>)/2R1<2>⋅R2(3)
où les variables T2, E, I, R1, R2et Rnont les mêmes significations que celles décrites ci-dessus.
[0067] Dans ce cas, quand le rayon naturel de courbure Rnsatisfait à l’expression (4) suivante:
Rn= (R2+R1)/{Tc⋅R1/E⋅l-(R1<2>-R2<2>)/2R1⋅R2} (4),
Les expressions (3) et (4) décrites ci-dessus conduisent à T2= Tc, ce qui signifie qu’un couple de sortie constant est mis à disposition. Les autres points sont les mêmes que ceux des fig. 1 à 3 .
[0068] Un autre exemple du mécanisme de contrôle de rotation intermittent peut être configuré de la manière suivante: la came 70 ou le levier de contrôle 80 (levier en forme d’ancre 86 et une partie en forme de fourche 81) ne sont pas prévues; le pignon du mobile d’échappement 90 est configuré de telle manière qu’il s’engage avec le mobile de seconde 35; et un volant 100 pivotant autour de la ligne axiale centrale A est prévu, comme représenté dans la fig. 9 .
[0069] La configuration décrite ci-dessus est, par exemple, similaire à celle divulguée dans la publication de demande de brevet anglaise No. 573 942 (GB 573 942 A) et aucune description détaillée ne sera donc faite. La configuration est résumée de la manière suivante: la roue à cliquet 33 est remplacée, par exemple, par le volant 100, qui a une forme d’un disque de taille suffisamment plus grande que les autres mobiles, comme représenté dans la fig. 9 .
[0070] Une goupille de prévention de changement de phase 39B, qui fonctionne aussi comme une goupille de transmission d’énergie et un trou de prévention de changement de phase 38B, qui fonctionne aussi comme un trou de transmission d’énergie, permet au volant 100 de faire une rotation relative par intermittence quand le mobile d’échappement 90 tourne.
[0071] Spécifiquement, quand le mobile de seconde 35 tourne, par exemple, le volant 100 tourne à une vitesse plus basse que le mobile de seconde 35 parce que le volant 100 a un moment d’inertie plus grand. En conséquence, la goupille de prévention de changement de phase 39B, qui fonctionne aussi comme la goupille de transmission d’énergie, se détache d’une extrémité du trou de prévention de changement de phase 38B, qui fonctionne aussi comme le trou de transmission d’énergie, et se déplace (pivote) dans le trou de prévention de changement de phase 38B, qui fonctionne aussi comme le trou de transmission d’énergie. A ce moment, le mobile de seconde 35 ne reçoit pas de force rotative (telle que de l’énergie ou du couple) depuis la goupille de prévention de changement de phase 39B, qui fonctionne aussi comme la goupille de transmission d’énergie, mais reçoit une force rotative constante (telle que de l’énergie ou du couple) depuis le corps de ressort de couple constant 40.
[0072] Quand le mobile de seconde 35 arrête de tourner, le trou de prévention de changement de phase 38B, qui fonctionne aussi comme le trou de transmission d’énergie, du volant 100, qui tourne à basse vitesse, entre en contact avec la goupille de prévention de changement de phase 39B, qui fonctionne aussi comme la goupille de transmission d’énergie, du mobile de seconde 35 à nouveau, et le volant 100, qui est configuré de manière qu’il est pivotant autour de la ligne axiale centrale A, fournit à la goupille de prévention de changement de phase 39B, qui fonctionne aussi comme la goupille de transmission d’énergie, une force rotative (telle que de l’énergie ou du couple) et fait par intermittence une rotation relative.
[0073] Dans la fig. 9 , les membres ayant les mêmes références que ceux dans les autres figures décrites ci-dessus ont au moins les mêmes fonctions, effets, ou avantages que ceux prévus par les membres représentés dans les autres figures.
[0074] En outre, le volant 100 n’a pas nécessairement une forme d’un disque mais peut avoir une forme elliptique ou ce qui est appelé une forme polygonale, qui est une forme plane entourée d’au moins trois segments de ligne, tel qu’une forme triangulaire ou une forme rectangulaire.
Claims (10)
1. Un mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie (3) qui est disposé dans un chemin de transmission d’énergie d’entraînement depuis un barillet de mouvement (10) vers un balancier-spiral (98), le mécanisme (1) comprenant:
une première tige de remontoir (50);
une seconde tige de remontoir (60) située dans une position déplacée par rapport à la première tige de remontoir (50);
une roue d’échappement (30) connectée à un début de train cinématique de côté d’entraînement depuis le barillet de mouvement (10) et tournant autour d’une ligne axiale centrale (A) de la première tige de remontoir (50);
une roue d’entraînement (35) connectée de côté d’entraînement au train cinématique menant au balancier-spiral (98), rotative autour de la ligne axiale centrale (A) de la première tige de remontoir (50) et rotative relativement à la roue d’échappement (30);
un ressort élastique en forme de bande (40) ayant une extrémité attachée à la première tige de remontoir (50) et l’autre extrémité attachée à la seconde tige de remontoir (60), le ressort étant enroulé autour de la première tige de remontoir (50) et la seconde tige de remontoir (60) et s’étendant entre elles de manière que le ressort (12) et les première et seconde tiges de remontoir (50, 60) forment un mécanisme de ressort de couple constant (5) dans lequel la première tige de remontoir (50) est attachée à une première roue entre la roue d’échappement (30) et la roue d’entraînement (35) et la seconde tige de remontoir (60) est attachée à l’autre roue entre la roue d’échappement (30) et la roue d’entraînement (35) de manière que la roue d’échappement (30) et la roue d’entraînement (35) soient connectées l’une à l’autre; et
un mécanisme de contrôle de rotation (19) intermittent qui autorise par intermittence une rotation de la roue d’échappement (30) relativement à la roue d’entraînement (35).
2. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon la revendication 1,
dans lequel l’autre roue est la roue d’échappement (30) et la première roue est la roue d’entraînement (35).
3. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon la revendication 1,
dans lequel la première roue est la roue d’échappement (30) et l’autre roue est la roue d’entraînement (35).
4. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 3,
dans lequel la roue d’entraînement (35) est formée d’un mobile de seconde (35), un troisième mobile (20) ou un mobile de centre et la roue dans le train cinématique du côté d’entraînement est formée d’un mobile d’échappement, le mobile de seconde (35) ou le troisième mobile (20) qui est une roue d’entraînement correspondant à la roue d’entraînement (35).
5. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 4,
dans lequel le ressort (12) qui forme le mécanisme de ressort de couple constant (5) est configuré de telle manière que dans un état dans lequel le ressort (12) est enroulé autour de la première tige de remontoir (50), une des deux surfaces principales du membre élastique en forme de bande, qui forme le ressort (12), fait face à l’intérieur et dans un état dans lequel le ressort (12) est enroulé autour de la seconde tige de remontoir (60), la même surface principale fait face vers l’intérieur.
6. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 4,
dans lequel le ressort (12) qui forme le mécanisme de ressort de couple constant (5) est configuré de telle manière que dans un état dans lequel le ressort (12) est enroulé autour de la première tige de remontoir (50), une des deux surfaces principales du membre élastique en forme de bande, qui forme le ressort (12), fait face à l’intérieur et dans un état dans lequel le ressort (12) est enroulé autour de la seconde tige de remontoir (60), l’autre surface principale fait face vers l’intérieur.
7. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 6,
dans lequel une courbure naturelle du ressort, qui forme le mécanisme de ressort de couple constant (5), est réglée à l’avance de manière que différents couples de sortie (T2) constants sont prévus dans différentes zones du ressort (12) dans sa direction longitudinale.
8. Le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 7,
dans lequel la roue d’échappement (30) inclut une roue à cliquet (13) et le mécanisme de contrôle de rotation (19) inclut une came (70) qui tourne avec une roue dans le train cinématique de côté d’entraînement et un levier de contrôle (80) balancé par la came (70) et incluant un levier en forme d’ancre (86) qui autorise par intermittence une rotation de la roue à cliquet (13) de la roue d’échappement (30).
9. Un mouvement (2) incluant le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Une pièce d’horlogerie mécanique (3) incluant le mécanisme de couple constant (1) pour une pièce d’horlogerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AZW | Rejection (application) |