CH707187A2 - Résonateur de mouvement d'horlogerie et ensemble comprenant un tel résonateur et un mécanisme d'échappement. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un résonateur de mouvement d’horlogerie comprenant: – un balancier (10), – un pignon (24) monté coaxial et solidaire au balancier, – au moins une pièce mobile (20) comportant une denture en prise avec le pignon, et – un organe ressort (26) exerçant une force de rappel sur la pièce mobile. L’invention concerne également un ensemble comprenant un mécanisme d’échappement et un résonateur mécanique comprenant: – un balancier (10), – une roue d’échappement (12) destinée à recevoir un couple fourni par une source d’énergie, le balancier (10) et la roue d’échappement (12) étant reliés par un système d’arrêt alternatif et de transmission (14) destiné à relier la roue d’échappement (12) et le balancier (10), et agencé pour bloquer de manière intermittente la roue d’échappement (12) et la libérer sous l’action du balancier (10) et pour transmettre au balancier (10) une parcelle d’énergie pour entretenir ses oscillations. Selon l’invention, le mécanisme comprend encore un pignon (24) destiné à être monté solidaire du balancier (10), ledit pignon (24) étant relié cinématiquement avec une denture d’un mobile intermédiaire (20) soumis à l’action d’un organe ressort (26) pour former un résonateur avec le balancier (10).

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un résonateur de mouvement d’horlogerie et un ensemble comprenant un tel résonateur et un mécanisme d’échappement. Aussi, cet ensemble comporte un balancier associé à un ressort pour former le résonateur, et une roue d’échappement destinée à recevoir un couple fourni par une source d’énergie de type ressort de barillet.

[0002] Le balancier et la roue d’échappement sont reliés par un système d’arrêt alternatif et de transmission agencé pour bloquer de manière intermittente la roue d’échappement et la libérer sous l’action du balancier et pour transmettre au balancier une parcelle d’énergie pour entretenir ses oscillations.

Etat de la technique

[0003] L’échappement est une partie essentielle des mouvements d’horlogerie mécanique. Il est généralement placé entre un organe de transmission (rouage) qui transmet un couple fourni par la source d’énergie et résonateur qui définit l’organe régulateur, afin d’entretenir et de compter les oscillations de l’organe réglant.

[0004] Dans les mouvements actuels, hormis les mouvements d’horloge et de pendule équipés d’un balancier pendulaire, l’organe réglant est un balancier-spiral. Les spiraux actuels présentent l’inconvénient de se développer excentriquement pendant leur expansion et pendant leur contraction.

[0005] Ce défaut provoque un déséquilibre et des pressions sur les pivots, qui se traduisent par des écarts de marche.

[0006] De plus, il est toujours difficile de maîtriser la fabrication des spiraux au niveau industriel. Les efforts à mettre en œuvre pour disposer du savoir-faire et des technologies nécessaires à une production industrielle fiable, sont très importants.

[0007] Certains oscillateurs fonctionnent sans spiraux, mais leur système est en partie magnétique. Dans un premier cas, le spiral est remplacé par des aimants qui s’opposent et se repoussent. Dans un autre cas, c’est le balancier et le spiral qui n’existent plus et sont remplacés par un régulateur résonique utilisant un rotor magnétique et un oscillateur à fréquence sonore.

[0008] Ces systèmes en partie magnétiques sortent du cercle des mouvements purement mécaniques. La présente invention a pour but de proposer un ensemble échappement oscillateur sans spiral 100% mécanique.

Divulguation de l’invention

[0009] De façon plus précise, l’invention concerne un résonateur de mouvement d’horlogerie comprenant: – un balancier, – un pignon monté coaxial et solidaire au balancier, – au moins une pièce mobile comportant une denture en prise avec le pignon, et – un organe ressort exerçant une force de rappel sur la pièce mobile.

[0010] L’invention concerne également un ensemble comprenant un mécanisme d’échappement et un oscillateur mécanique, tel que présenté au premier paragraphe de cette demande, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un pignon destiné à être monté solidaire du balancier. Ce pignon est relié cinématiquement avec une denture d’un mobile intermédiaire soumis à l’action d’un organe ressort pour former un résonateur avec le balancier.

[0011] Les revendications dépendantes proposent d’autres caractéristiques de l’invention.

Brève description des dessins

[0012] [0012] D’autres détails de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel: <tb>la fig. 1<SEP>représente un premier mode de réalisation d’un ensemble comprenant un mécanisme d’échappement et un oscillateur mécanique selon l’invention, <tb>les fig. 2a , 2b et 2c<SEP>proposent des vues chronologiques de l’ensemble de la fig. 1 , à différentes étapes de son fonctionnement, <tb>la fig. 3<SEP>illustre un deuxième mode de réalisation de l’ensemble selon l’invention, et <tb>la fig. 4<SEP>propose une illustration d’un résonateur de mouvement d’horlogerie selon l’invention.

Mode de réalisation de l’invention

[0013] L’invention concerne un ensemble formé d’un mécanisme d’échappement et d’un résonateur comportant un oscillateur mécanique, prenant la forme usuelle d’un balancier 10. Le mécanisme d’échappement est destiné à entretenir les oscillations du balancier 10 en lui transmettant une parcelle d’énergie fournie par une source d’énergie non représentée. Cette source d’énergie peut être, de manière classique, un barillet.

[0014] Cette source d’énergie est reliée cinématiquement à une roue d’échappement 12. Un système d’arrêt alternatif et de transmission 14 est agencé entre le balancier 10 et la roue d’échappement 12 pour bloquer cette dernière de manière intermittente et la libérer sous l’action du balancier 10.

[0015] Dans le mode de réalisation de la fig. 1 , le système d’arrêt alternatif et de transmission 14 est une ancre montée pivotante et dotée d’une palette d’entrée 16a et d’une palette de sortie 16b destinées à coopérer avec les dents de la roue d’échappement 12. Dans cette variante, les palettes 16a et 16b sont situées à un niveau différent du plan général de l’ancre. Elles sont réalisées sous la forme de galets cylindriques montés libres en rotation sur un axe 18a, 18b disposé orthogonalement au plan général de l’ancre. Ces galets, susceptibles de tourner, diminuent sensiblement les frottements entre la roue d’échappement 12 et l’ancre, en remplaçant une partie des glissements par des rotations. Les palettes 16a, 16b sont agencées de manière à réaliser les fonctions classiques d’un échappement conventionnel: arrêt, dégagement, impulsion, comme on le détaillera ci-après en référence aux fig. 2a , 2b et 2c .

[0016] Coaxialement à l’ancre 14, un mobile intermédiaire 20 est monté libre en rotation. Ce mobile intermédiaire 20 est ici représenté sous la forme d’une roue tronquée afin de bien laisser visible les autres éléments de l’échappement, mais il peut également s’agir d’une roue complète. Comme on le verra ci-après, le terme de mobile intermédiaire doit s’interpréter de manière large qui englobe également une pièce mobile sans pivot. Le mobile intermédiaire 20 est doté d’une denture périphérique 22, agencée pour être reliée cinématiquement avec un pignon 24 coaxial et solidaire du balancier 10. Le mobile intermédiaire 20 peut être en prise directement avec le pignon 24 ou par l’intermédiaire d’un ou de plusieurs renvois formant un train de réduction.

[0017] Le mobile intermédiaire 20 est soumis à l’action d’un organe ressort 26 pour former un résonateur avec le balancier 10. Dans ce mode de réalisation, l’organe ressort 26 relie le mobile intermédiaire 20 et le système d’arrêt alternatif et de transmission 14. Plus particulièrement, une première extrémité de l’organe ressort 26 est fixée sur l’ancre 14, par exemple par un plot de serrage 28 et sur le mobile intermédiaire 20, par un système d’attache de type piton 30.

[0018] L’organe ressort 26 peut être un ressort fil, mais n’est pas un ressort spiral. Il peut éventuellement être assimilé à une portion de spire, mais qui définit un angle inférieur à 360°, de préférence inférieur à 180°. Il est agencé de manière à ce que, en position de repos, la ligne des centres qui relie les axes de la roue d’échappement 12, de l’ancre et du balancier 10, soit sensiblement située au centre de la partie utile de la denture périphérique 22 du mobile intermédiaire 20. L’organe ressort 26 est susceptible d’être déformé en traction et en compression par rapport à sa position de repos.

[0019] L’organe ressort 26 permet donc de relier en rotation, mais avec un décalage temporel et spatial dû à sa déformation, l’ancre et le mobile intermédiaire.

[0020] Un ressort de réglage 32 peut encore être prévu pour ajuster les positions extrêmes de l’ancre. De manière avantageuse, dans la variante proposée, le ressort de réglage 32 comprend une première 32a et une deuxième 32b lames ressort, respectivement destinées au réglage des première et deuxième positions extrêmes de l’ancre 14, en coopérant avec une queue 34 que comporte l’ancre. La position des lames ressort 32a, 32b peut être ajustée par un excentrique 35. L’intérêt des lames ressort 32a, 32b est que leur effet s’ajuste en fonction des variations d’amplitude liées à la diminution du couple transmis par la source d’énergie. Ainsi, lorsque la source d’énergie est armée au maximum, les lames ressort 32a, 32b peuvent accepter une amplitude supérieure des déplacements de l’ancre. Lorsque la source d’énergie est moins armée, les lames ressort sont moins sollicitées.

[0021] En fonctionnement, on peut voir sur la fig. 2a la roue d’échappement 12 en position d’arrêt sur la palette de sortie 16b. L’ancre est en appui sur la première lame-ressort 32a. Le balancier 10 effectue son alternance dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, entraînant le mobile intermédiaire 20 également dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Sous l’action conjuguée du déplacement du mobile intermédiaire 20 et de l’organe ressort 26, l’ancre pivote également dans le sens inverse des aiguilles d’une montre et libère la roue d’échappement 12. Dans !a phase de dégagement (fig. 2b ), la roue d’échappement 12 effectue l’impulsion sur la palette de sortie 16b. On ne peut toutefois clairement identifier les deux phases sur les dessins, étant donné qu’il n’y a pas de plans distincts, au sens usuel du terme. Puis, la roue d’échappement 12 chute sur la palette d’entrée 16a pour être à nouveau au repos. L’ancre est maintenant en appui sur la deuxième lame-ressort 32b.

[0022] Suivant la qualité et la précision désirées, on pourra ajouter un système spécialement adapté pour favoriser le dégagement des palettes, de type fourchette sur l’ancre 14, et cheville sur un plateau monté solidaire sur l’axe du balancier 10 ou monté sur un autre mobile relié au balancier par un engrenage.

[0023] La fig. 3 propose un deuxième mode de réalisation de l’invention. On retrouve, comme dans le mode de réalisation ci-dessus, le mobile intermédiaire 20 relié cinématiquement au pignon 24 solidaire du balancier 10, le mobile intermédiaire 20 étant soumis à l’action de l’organe ressort 26 pour former un résonateur avec le balancier 10. Cependant, dans ce mode de réalisation, le mobile intermédiaire 20 et le système d’arrêt alternatif et de transmission 14 sont montés selon deux axes différents. Le mobile intermédiaire peut n’être que partiellement denté, en fonction de l’amplitude prévue pour sa rotation et de la partie de sa périphérie qui sera utilisée.

[0024] L’organe ressort 26 relie, par une première extrémité, le mobile intermédiaire 20 et, par l’autre extrémité, un point d’attache 36. Ce point d’attache 36 est, de préférence, un piton mobile associé à une raquette de type conventionnel, si ce n’est que le coq n’est pas monté sur l’axe du balancier 10, mais sur un pont de coq indépendant du balancier 10. On peut ainsi régler la longueur active de l’organe ressort. Une telle disposition du mobile intermédiaire 20 permet de s’accommoder d’un système d’arrêt alternatif et de transmission 14 de type conventionnel. Dans l’exemple, on a représenté un échappement à ancre suisse, mais on pourrait aussi envisager un échappement à détente ou tout autre échappement. De même, toutes les fréquences sont envisageables. Il est également possible de remplacer le balancier 10 conventionnel par un volant d’inertie, de forme circulaire ou cylindrique ayant la même fonction. Ce régulateur peut être incliné selon un angle quelconque par rapport au mouvement, les dentures reliant le régulateur et le mobile intermédiaire étant ajustées pour assurer une bonne coopération entre ces éléments, quel que soit l’angle relatif entre eux.

[0025] On notera que, dans l’exemple représenté, le mobile intermédiaire 20 est équilibré. En outre, on pourrait disposer deux organes ressorts sur le mobile intermédiaire 20, ces deux organes ressorts étant disposés de manière symétrique par rapport à l’axe du mobile intermédiaire 20, afin que l’influence de la gravité sur les organes ressorts se compensent.

[0026] Sur la fig. 4 , on a représenté une variante d’un résonateur selon un autre aspect de l’invention. À l’instar des résonateurs proposés ci-dessus, on retrouve un balancier 10 doté d’un pignon 24 qui lui est solidaire et coaxial. De manière avantageuse, le mobile comportant la denture périphérique 22 est ici une pièce mobile 20 dépourvue de pivot. Cette configuration est donc particulièrement intéressante du point de vue des frottements. Plus particulièrement, la pièce mobile 20 est suspendue à une extrémité de l’organe ressort 26, dont elle peut former un prolongement.

[0027] Dans l’exemple proposé sur la fig. 4 , la pièce mobile est reliée à un cadre 40 par l’organe ressort 26, qui est formé par une pluralité de bras flexibles. Lorsque les bras flexibles sont au repos, ils sont disposés parallèlement les uns aux autres et le pignon 24 engrène avec la denture périphérique 22 sensiblement au milieu de cette dernière. Les bras flexibles sont agencés de manière à ce que la denture périphérique 22 soit mobile en translation, au gré des oscillations du balancier.

[0028] Au repos, la pièce mobile 20 peut ainsi être reliée par une première paire de bras flexibles 26a disposés perpendiculairement en référence à la denture périphérique 22. Les bras flexibles 26a de cette première paire rejoignent un montant de liaison 42 parallèle à la denture périphérique 22, et à partir duquel une deuxième paire de bras flexibles 26b rejoint le cadre, parallèlement aux bras flexibles 26a de la première paire. Comme on peut le voir sur la fig. 4 , au cours du déplacement de la pièce mobile 20, les bras flexibles se déforment selon des comportements différents pour chaque paire, permettant à la denture périphérique 22 de translater. La denture périphérique suit donc une trajectoire rectiligne. Une telle configuration avec des lames flexibles a déjà été appliquée à d’autres domaines, elle n’a donc pas besoin d’être décrite plus en détails.

[0029] Comme évoqué précédemment, on peut faire engrener sur le pignon 24 deux pièces mobiles 20, dont les dentures périphériques engrènent de part et d’autre du pignon, symétriquement. Dans l’exemple de la fig. 4 , les pièces mobiles 20 sont positionnées de part et d’autre d’un plan passant par le pignon et perpendiculaire au plan du balancier. Les pièces mobiles sont symétriques et reliées à un même cadre 40.

[0030] On pourrait également envisager que les deux pièces mobiles 20 soient positionnées d’un même côté de ce plan, mais avec leur denture périphérique respective en prise avec le pignon 24 selon des points d’engrènement situés, eux, de part et d’autre dudit plan.

[0031] Dans une alternative non représentée, la pièce mobile 20 peut être simplement située à l’extrémité d’une lame ressort encastrée sur le cadre. La denture périphérique est alors susceptible de se déplacer selon une rotation centrée sur le point d’encastrement.

[0032] Avec ces configurations, la roue d’échappement peut être positionnée avec une grande souplesse par rapport au balancier, offrant ainsi de nombreuses possibilités à l’homme du métier pour construire son échappement.

[0033] De manière avantageuse, l’ensemble selon l’invention, permet d’introduire un rapport de démultiplication entre le balancier 10 et le mobile intermédiaire. Par conséquent, l’amplitude du mobile intermédiaire 20 peut être réduite, ce qui permet donc de se passer d’un spiral. On évite donc tous les inconvénients propres aux spiraux, notamment son réglage, son asymétrie...

[0034] De plus, le fait que l’action du ressort ne s’applique pas au balancier 10, mais plus loin dans le rouage, permet de réduire l’influence du ressort sur la marche de la montre, liée aux frottements des axes. On peut même envisager d’avoir une amplitude de balancier supérieure à 360°.

[0035] Ainsi est proposé un nouveau type d’ensemble comprenant un mécanisme d’échappement et un oscillateur mécanique pour montre mécanique, qui permet de se passer d’un ressort spiral et diminue l’influence du ressort sur la marche de la montre. L’homme du métier saura réaliser différentes variantes en s’inspirant de la description ci-dessus, donnée à titre d’exemple non limitatif, sans toutefois sortir de la protection définie par les revendications.

Claims (15)

1. Résonateur de mouvement d’horlogerie comprenant – un balancier (10), – un pignon (24) monté coaxial et solidaire au balancier, – au moins une pièce mobile (20) comportant une denture en prise avec le pignon, et – un organe ressort (26) exerçant une force de rappel sur la pièce mobile.

2. Résonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de pièces mobiles, associées par paire, lesdites pièces mobiles de chaque paire étant agencées de manière à se déplacer en opposition de phase l’une par rapport à l’autre lors des oscillations du balancier.

3. Résonateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dentures des pièces mobiles d’une paire, sont disposées symétriquement par rapport au pignon.

4. Résonateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pièces mobiles d’une paire sont positionnées d’un même côté ou de part et d’autre d’un plan passant par le pignon et perpendiculaire au balancier.

5. Résonateur selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce mobile est reliée à un cadre par l’organe ressort, ce dernier étant formé par une pluralité de bras flexibles agencés de manière à ce que le secteur denté soit mobile en translation.

6. Résonateur selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce mobile est suspendue à une extrémité de l’organe ressort.

7. Ensemble comprenant un mécanisme d’échappement et un résonateur mécanique comprenant: – un balancier (10), – une roue d’échappement (12) destinée à recevoir un couple fourni par une source d’énergie, le balancier (10) et la roue d’échappement (12) étant reliés par un système d’arrêt alternatif et de transmission (14) destiné à relier la roue d’échappement (12) et le balancier (10), et agencé pour bloquer de manière intermittente la roue d’échappement (12) et la libérer sous l’action du balancier (10) et pour transmettre au balancier (10) une parcelle d’énergie pour entretenir ses oscillations, caractérisé en ce qu’il comprend un pignon (24) destiné à être monté solidaire du balancier (10), ledit pignon (24) étant relié cinématiquement avec une denture d’un mobile intermédiaire (20) soumis à l’action d’un organe ressort (26) pour former un résonateur avec le balancier (10).

8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mobile intermédiaire (20) est monté coaxial et libre en rotation avec le système d’arrêt alternatif et de transmission (14), et en ce que l’organe ressort (26) relie le mobile intermédiaire et le système d’arrêt alternatif et de transmission (14).

9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système d’arrêt alternatif et de transmission (14) est une ancre dotée d’une palette d’entrée (16a) et d’une palette de sortie (16b), lesdites palettes étant situées à un niveau différent du plan général de l’ancre.

10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites palettes d’entrée (16a) et de sortie (16b) sont des cylindres montés libres en rotation sur l’ancre, selon un axe orthogonal au plan général de l’ancre.

11. Ensemble selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un ressort de réglage pour définir les positions extrêmes de l’ancre.

12. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mobile intermédiaire (20) et le système d’arrêt alternatif et de transmission (14) sont montés selon deux axes différents, et en ce que l’organe ressort (26) relie le mobile intermédiaire et un point d’attache (36).

13. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce que le point d’attache (36) est un piton mobile associé à une raquette.

14. Ensemble selon l’une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que le système d’arrêt alternatif et de transmission (14) est une ancre de type ancre suisse.

15. Ensemble selon l’une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que ledit organe ressort (26) n’est pas un ressort spiral.