CH712631B1 - Echappement pour mouvement d'horlogerie. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un échappement dans lequel une bascule (5) est prévue pour mettre en interaction un oscillateur avec une première (3) et une deuxième roue d’échappement (4). Un dispositif élastique (16) exerce un rappel de la bascule (5) vers une première position, lorsque cette bascule (5) se trouve entre cette première position et une position intermédiaire d’équilibre instable. Le dispositif élastique (16) exerce un rappel de la bascule (5) vers une deuxième position, lorsque cette bascule (5) se trouve entre cette deuxième position et la position intermédiaire d’équilibre instable. La bascule (5) comprend une première (26) et une deuxième rampe de réarmage (27). Lorsqu’une dent de la première roue d’échappement (3) parcourt la première rampe de réarmage (26), elle actionne la bascule (5) de sa première position jusqu’à une quatrième position, qui se trouve entre la première position et la position d’équilibre instable. Lorsqu’une dent de la deuxième roue d’échappement (4) parcourt la deuxième rampe de réarmage (27), elle actionne la bascule (5) de sa deuxième position jusqu’à une cinquième position, qui se trouve entre la deuxième position et la position d’équilibre instable.

Description

Description Domaine technique de l’invention [0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie. Plus précisément, elle concerne un échappement du type à deux roues d’échappement, ainsi qu’une bascule mettant en interaction ces deux roues d’échappement avec l’oscillateur.

Etat de la technique [0002] Dans un mouvement horloger, un organe moteur constitué d’un ressort de stockage d’énergie mécanique fournit l’énergie d’entraînement, qu’un rouage de finition transmet à une ou plusieurs roues d’un échappement interagissant avec un oscillateur. Les vitesses des engrenages dans le rouage de finition sont toutes proportionnelles à une vitesse de rotation, qui est la vitesse de rotation moyenne de la ou des roues d’échappement et qui est imposée par les oscillations de l’oscillateur. Ces oscillations sont entretenues par l’énergie fournie par l’organe moteur.

[0003] L’oscillateur a donc pour fonction de diviser le temps en unités égales et de fournir ainsi la cadence sur laquelle est basée la mesure du temps. Une notion pertinente à ce sujet s’appelle l’isochronisme. Dans le domaine de l’horlogerie, l’isochronisme est l’aptitude d’un oscillateur à osciller à une fréquence qui ne varie pas en fonction de l’amplitude des oscillations de cet oscillateur. L’anisochronisme s’entend d’une déficience d’un oscillateur à posséder cette aptitude.

[0004] Dans chacun des brevets européens EP 1 221 637 B1 et EP 1 367 462 B1, il est proposé un échappement qui comporte une bascule et deux roues d’échappement qui engrènent l’une avec l’autre. L’une de ces deux roues d’échappement reçoit directement le couple d’entraînement de la part d’un rouage de finissage. La bascule met en interaction les deux roues d’échappement avec l’oscillateur. Elle transmet à l’oscillateur les impulsions reçues alternativement des deux roues d’échappement et elle bloque alternativement ces roues d’échappement entre deux impulsions.

[0005] Dans un mouvement d’horlogerie dont l’échappement est tel que décrit dans le brevet européen EP 1 221 637 B1 susmentionné ou dans le brevet européen EP 1 367 462 B1 susmentionné, l’amplitude des oscillations de l’oscillateur baisse à mesure que le couple fourni par l’organe moteur diminue, c’est-à-dire à mesure que cet organe moteur se désarme. De ce fait, l’exactitude du comptage du temps évolue avec le degré d’armage de l’organe moteur, plus ou moins selon le degré d’anisochronisme de l’oscillateur.

[0006] Améliorer l’isochronisme de l’oscillateur et/ou réduire les conséquences préjudiciables de l’anisochronisme de celui-ci dans un mouvement horloger sont des objectifs constants des constructeurs de montres mécaniques.

Résumé de l’invention [0007] L’invention s’intéresse aux échappements du type à deux roues d’échappement et à bascule, ainsi qu’aux mouvements d’horlogerie incorporant des échappements de ce type. L’invention a au moins pour but d’améliorer la conservation de l’exactitude d’un tel mouvement d’horlogerie au cours du temps, par exemple à mesure que se désarme l’organe moteur de ce mouvement d’horlogerie.

[0008] Selon l’invention, ce but est atteint grâce à un échappement pour mouvement d’horlogerie. Prévu pour être interposé entre un oscillateur et un rouage moteur, cet échappement comprend une première roue d’échappement comportant une denture, appelée première denture, cette première roue d’échappement étant prévue pour être entraînée dans un premier sens de rotation par le rouage moteur. L’échappement selon l’invention comporte une deuxième roue d’échappement comportant une denture, appelée deuxième denture, qui engrène avec la première denture de manière à être entraînée dans un deuxième sens de rotation contraire au premier sens de rotation. L’échappement selon l’invention comprend une bascule pour mettre en interaction l’oscillateur avec la première et la deuxième roue d’échappement. Cette bascule comprend une première et une deuxième butée, ainsi qu’une partie d’impulsion pour coopérer avec l’oscillateur. La première butée est une butée d’arrêt de la première roue d’échappement. La deuxième butée est une butée d’arrêt de la deuxième roue d’échappement. La bascule est déplaçable entre une première position et une deuxième position. L’échappement selon l’invention comprend un dispositif élastique exerçant un rappel de la bascule vers la première position lorsque cette bascule se trouve entre cette première position et une troisième position qui est une position intermédiaire d’équilibre instable. Le dispositif élastique exerce un rappel de la bascule vers la deuxième position lorsque cette bascule se trouve entre cette deuxième position et la position intermédiaire d’équilibre instable. La bascule comprend une première et une deuxième rampe de réarmage. La première rampe de réarmage est configurée pour que, lorsque n’importe quelle dent de la première denture parcourt cette première rampe de réarmage dans le premier sens de rotation, cette dent repousse la première rampe de réarmage dans la direction opposée à la première roue d’échappement et actionne ainsi la bascule de sa première position jusqu’à une quatrième position, qui se trouve entre la première position et la position d’équilibre instable. La première butée forme un obstacle sur la trajectoire des dents de la première denture au moins lorsque la bascule est dans sa quatrième position. La deuxième rampe de réarmage est configurée pour que, lorsque n’importe quelle dent de la deuxième denture parcourt cette deuxième rampe de réarmage dans le deuxième sens de rotation, cette dent repousse la deuxième rampe de réarmage dans la direction opposée à la deuxième roue d’échappement et actionne ainsi la bascule de sa deuxième position jusqu’à une cinquième position, qui se trouve entre la deuxième position et la

CH 712 631 B1 position d’équilibre instable. La deuxième butée forme un obstacle sur la trajectoire des dents de la deuxième denture au moins lorsque la bascule est dans sa cinquième position.

[0009] L’échappement selon l’invention fonctionne selon un cycle au cours duquel une quantité d’énergie est transmise des première et deuxième roues d’échappement à l’oscillateur, cette quantité d’énergie entretenant les oscillations de l’oscillateur dont la fréquence règle les vitesses de rotation moyennes des première et deuxième roues d’échappement.

[0010] Le dispositif élastique de l’échappement selon l’invention stocke, par déformation élastique, au moins une partie de la quantité d’énergie transmise à chaque cycle à l’oscillateur. En outre, à chaque cycle, il fournit sensiblement la même quantité d’énergie à l’oscillateur.

[0011] Lorsqu’il stocke temporairement toute ou sensiblement toute la quantité d’énergie transmise des première et deuxième roues d’échappement à l’oscillateur, le dispositif élastique règle à un niveau sensiblement constant la quantité d’énergie que reçoit l’oscillateur à chacune de ses oscillations. Grâce à cela, l’amplitude de ces oscillations est sensiblement constante au cours du temps. Or, plus les amplitudes de l’oscillateur sont constantes, plus les effets néfastes de l’anisochronisme de l’oscillateur sur l’exactitude du comptage du temps est faible.

[0012] Il est possible de prévoir que le dispositif élastique ne stocke temporairement qu’une partie de la quantité d’énergie transmise, à chaque cycle, des première et deuxième roues d’échappement à l’oscillateur. Lorsque tel est le cas, c’est-à-dire lorsqu’une partie de cette quantité d’énergie est transmise directement des première et deuxième roues d’échappement à l’oscillateur sans être stockée temporairement par le dispositif élastique, on obtient encore une amélioration de l’exactitude du comptage du temps.

[0013] L’échappement défini ci-dessus peut incorporer une ou plusieurs autres caractéristiques avantageuses, isolément ou en combinaison, en particulier parmi celles précisées ci-après.

[0014] Avantageusement, par rapport à un plan contenant l’axe de pivotement de la bascule et l’axe de rotation de la première roue d’échappement, la première rampe de réarmage se trouve du côté opposé à la deuxième roue d’échappement. Avantageusement, par rapport à un autre plan contenant l’axe de pivotement de la bascule et l’axe de rotation de la deuxième roue d’échappement, la deuxième rampe de réarmage se trouve du côté opposé à la première roue d’échappement.

[0015] Avantageusement, la première butée et la première rampe de réarmage sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la première denture est en butée contre la première butée, une autre dent de la première denture agit sur la première rampe de réarmage.

[0016] Avantageusement, la deuxième butée et la deuxième rampe de réarmage sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la deuxième denture est en butée contre la deuxième butée, une autre dent de la deuxième denture agit sur la deuxième rampe de réarmage.

[0017] Avantageusement, la bascule comporte un corps et deux doigts dont chacun définit l’une des première et deuxième rampes de réarmage. Avantageusement, chacun des deux doigts comporte deux extrémités opposées, à savoir une extrémité libre et une extrémité se raccordant rigidement au corps.

[0018] Avantageusement, chacun des deux doigts de la bascule définit l’une des première et deuxième butées.

[0019] Avantageusement, l’échappement comporte au moins deux lames flexibles de support qui soutiennent la bascule de manière que cette bascule puisse basculer entre ses première et deuxième positions moyennant une flexion des lames flexibles de support.

[0020] Avantageusement, le dispositif élastique comporte au moins une lame élastiquement flexible de rappel.

[0021] Avantageusement, le dispositif élastique comporte deux lames élastiquement flexibles de rappel.

[0022] Avantageusement, les lames flexibles de support et la ou les lames élastiquement flexibles de rappel font partie d’une pièce d’un seul tenant.

[0023] Avantageusement, la pièce d’un seul tenant définit un châssis auquel les lames flexibles de support relient la bascule.

[0024] Avantageusement, la pièce d’un seul tenant définit les première et deuxième butées de la bascule, ainsi que les première et deuxième rampes de réarmage de la bascule.

[0025] Avantageusement, l’échappement est constitué de plusieurs pièces dont au moins une est au moins en partie réalisée en un ou plusieurs matériaux à base de silicium. Par exemple, ce ou ces matériaux à base de silicium peuvent être du silicium et/ou de l’oxyde de silicium. La première roue d’échappement et la deuxième roue d’échappement sont chacune une desdites pièces constitutives de l’échappement. Un plateau prévu pour être solidarisé à un balancier de l’oscillateur et pour échanger des poussées avec la bascule peut également être l’une des pièces de l’échappement. Il en est de même de la pièce appelée pièce d’un seul tenant dans ce qui précède.

[0026] Avantageusement, l’échappement est constitué de plusieurs pièces dont au moins une est une pièce à base de métal réalisée au moyen du procédé LIGA (acronyme de la désignation allemande «Lithographie, Galvanoformung und Abformung»). La première roue d’échappement et la deuxième roue d’échappement sont chacune une desdites pièces

CH 712 631 B1 constitutives de l’échappement. Un plateau prévu pour être solidarisé à un balancier de l’oscillateur et pour échanger des poussées avec la bascule peut également être l’une des pièces de l’échappement. Il en est de même de la pièce appelée pièce d’un seul tenant dans ce qui précède.

Description sommaire des dessins [0027] D’autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d’un mode particulier de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, parmi lesquels:

la fig. 1 est une vue en perspective qui représente un échappement selon un mode de réalisation de l’invention et qui est partiellement éclatée en ce sens que le plateau de cet échappement a été légèrement déplacé vers le haut par rapport au reste de l’échappement, la fig. 2 est un schéma où sont symbolisées plusieurs positions qu’une bascule constitutive de l’échappement de la fig. 1 occupe successivement au cours du fonctionnement de cet échappement, et les fig. 3 à 8 sont des vues en plan, représentent le même échappement que la fig. 1 et montrent des positions successives que plusieurs constituants de cet échappement occupent en cours de fonctionnement.

Description d’un mode préférentiel de l’invention [0028] Sur la fig. 1, l’axe Zî-Z'î est l’axe de pivotement du balancier d’un oscillateur du type balancier-spiral. Ce balancier est symbolisé par son plateau 1, qui en est la seule partie représentée sur les figures, les autres parties du balancier étant connues en elles-mêmes.

[0029] Toujours sur la fig. 1, un échappement 2 selon un mode de réalisation de l’invention comporte une première roue d’échappement 3 et une deuxième roue d’échappement 4, ainsi qu’une bascule 5 prévue pour mettre en interaction l’oscillateur avec les première et deuxième roues d’échappement 3 et 4.

[0030] La première roue d’échappement 3 est solidaire d’un pignon d’entrée 6, par l’intermédiaire duquel elle est destinée à recevoir un couple moteur C de la part d’un rouage moteur non représenté. D’une manière connue en soi, ce rouage moteur peut comprendre un barillet et un rouage de finissage entraîné par ce barillet, dans lequel un ressort de barillet fournit de l’énergie mécanique préalablement stockée lors de son armage.

[0031] La première roue d’échappement 3 est rotative sur un axe de rotation Z₂-Z'₂, dans un sens de rotation Si. La deuxième roue d’échappement 4 est rotative sur un axe de rotation Z₃-Z'₃, dans un sens de rotation S₂ contraire au sens de rotation Si.

[0032] La première roue d’échappement 3 comprend une denture périphérique, appelée première denture 8. La deuxième roue d’échappement 4 comprend également une denture périphérique, appelée deuxième denture 9. La première denture 8 et la deuxième denture 9 engrènent l’une avec l’autre de sorte que le couple moteur C reçu par la première roue d’échappement 3 via le pignon 6 est transmis, au rendement près, à la deuxième roue d’échappement 4 lorsque cette deuxième roue d’échappement coopère avec la bascule 5.

[0033] La bascule 5 fait partie d’une pièce d’un seul tenant 11 comportant plusieurs portions remplissant des fonctions différentes. L’une de ces portions forme un châssis 12, qui est destiné à être fixé rigidement au bâti d’un mouvement horloger et qui comporte à cet effet deux trous 13 pour le passage d’organes de fixation non représentés.

[0034] D’autres portions de la pièce 11 sont deux lames flexibles de support 15 et deux lames flexibles de rappel 17 faisant partie d’un dispositif élastique 16 exerçant un rappel sur la bascule 5. Les lames flexibles de support 15 supportent la bascule 5 de manière que cette bascule 5 puisse basculer dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement Ζ_Ί-Ζ'ι du balancier. Les lames flexibles de support 15 font en outre partie du dispositif élastique 16.

[0035] Les deux lames flexibles de rappel 17 sont plusieurs fois coudées et symétriques l’une de l’autre. L’ensemble constitué de ces deux lames flexibles de rappel 17 est étiré entre la bascule 5 et deux leviers d’armage 18. Il exerce de ce fait une traction sur la bascule 5. Un dispositif de réglage de l’intensité de cette traction comprend les deux leviers d’armage 18, dont les positions angulaires respectives sont réglables au moyen de deux organes non représentés dans un souci de clarté. Chacun de ces deux organes s’accouple à un levier d’armage 18, dans un trou carré 19 de ce levier d’armage 18, qu’il peut ainsi faire pivoter entre plusieurs positions de réglage. Les positions angulaires des leviers d’armage 18 déterminent le degré d’armage du dispositif élastique 16 et le degré de précontrainte en compression des lames flexibles de support 15. La forme et la structure du dispositif élastique 16 ainsi que des leviers d’armage 18 peuvent être différentes de celles décrites ci-dessus et représentées à la fig. 1. Par exemple, les deux lames flexibles de rappel 17 pourraient chacune ne comporter qu’un seul coude.

[0036] Du fait de la traction qu’il exerce sur la bascule 5, le dispositif élastique 16 met en compression les lames flexibles de support 15, jusqu’à les amener à flamber. Ce dispositif élastique 16 fait que la bascule 5 est bistable lorsque le flambage des lames flexibles de support 15 est effectif.

CH 712 631 B1 [0037] Au sens où on l’entend ici, une bascule bistable est une bascule ayant deux positions stables vers chacune desquelles elle est rappelée élastiquement.

[0038] Sur la fig. 2, plusieurs droites figurent chacune schématiquement l’une de plusieurs positions angulaires de la bascule 5 dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement Zi-Z'i.

[0039] La bascule 5 possède deux positions d’équilibre stable, qui sont les positions E1 et E2 à la fig. 2. La bascule 5 possède également une position intermédiaire d’équilibre instable B, qui se trouve entre les positions E1 et E2. Lorsque la bascule se trouve entre la position E1 et la position intermédiaire d’équilibre instable B, les lames flexibles de rappel 17 produisent un rappel élastique de cette bascule 5 vers la position E1. Lorsque la bascule 5 se trouve entre la position E2 et la position intermédiaire d’équilibre instable B, les lames flexibles de rappel 17 produisent un rappel élastique de cette bascule 5 vers la position E2. En d’autres termes, dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement Zî-Z'î, la bascule 5 est soumise à un rappel élastique dont le sens s’inverse lorsque cette bascule Sfranchii sa position intermédiaire d’équilibre instable B.

[0040] Tout comme l’est la pièce 11 elle-même, la bascule 5 est symétrique par rapport à un plan. Cette bascule 5 comporte un corps 21, sur lequel se raccordent une extrémité de chaque lame flexible de support 15, ainsi que les lames flexibles de rappel 17. La liaison mécanique entre une extrémité de chaque lame flexible de support 15 et le corps 21 est du type encastrement. Les lames flexibles de support 15 autorisent des basculements de la bascule 5 sur un axe de pivotement Z₄-Z'₄, qui est un axe de pivotement virtuel. L’axe de pivotement virtuel Z(-Z'₄ est centré sur le corps 21. Il se translate faiblement lorsque la bascule 5 est basculée.

[0041] La bascule 5 comprend également une première butée 22, une deuxième butée 23, ainsi que deux doigts 24 que porte le corps 21. Dans l’exemple représenté, la première butée 22 et la deuxième butée 23 forment chacune la partie proximale d’un des doigts 24, ce qui pourrait toutefois ne pas être le cas. L’un et l’autre doigts 24 définissent respectivement une première rampe de réarmage 26 à même d’être poussée par n’importe quelle dent de la première denture 8 et une deuxième rampe de réarmage 27 à même d’être repoussée par n’importe quelle dent de la deuxième denture 9.

[0042] La première butée 22 peut se trouver à une extrémité de la première rampe de réarmage 26, ce qui n’est pas le cas dans l’exemple représenté. Dans l’exemple représenté, la première butée 22 et la première rampe de réarmage 26 sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la première denture 8 est en butée contre la première butée 22, une autre dent de la première denture 8 agit sur la première rampe de réarmage 26. Grâce à cela, la première denture 8 présente l’avantage de pouvoir être du même type que la denture d’une roue d’échappement convenant pour l’échappement proposé dans le brevet européen EP 1 221 637 B1 susmentionné ou pour l’échappement proposé dans le brevet européen EP 1 367 462 B1 susmentionné.

[0043] La deuxième butée 23 peut se trouver à une extrémité de la deuxième rampe de réarmage 27, ce qui n’est pas le cas dans l’exemple représenté. Dans l’exemple représenté, la deuxième butée 23 et la deuxième rampe de réarmage 27 sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la deuxième denture 9 est en butée contre la deuxième butée 23, une autre dent de la deuxième denture 9 agit sur la deuxième rampe de réarmage 27. Grâce à cela, la deuxième denture 9 présente l’avantage de pouvoir être du même type que la denture d’une roue d’échappement convenant pour l’échappement proposé dans le brevet européen EP 1 221 637 B1 susmentionné ou pour l’échappement proposé dans le brevet européen EP 1 367 462 B1 susmentionné.

[0044] Un bras 30 relie rigidement une fourchette 31 de la bascule 5 au corps 21. Ainsi que ceci sera explicité plus loin, la fourchette 31 forme une partie d’impulsion prévue pour coopérer avec l’oscillateur. Au lieu d’un dard de bloquage anti-renversement, la bascule 5 comprend un pion de blocage anti-renversement 35, que porte une baguette 36 elle-même portée par le bras 30.

[0045] Le plateau 1 est appelé ainsi par référence à sa fonction et non par référence à sa forme. Ce plateau 1 comprend un moyeu de montage 40, qui est enfilé sur un arbre du balancier et qui est solidaire de celui-ci. Le moyeu de montage 40 porte un renflement 41 et un bras de support d’un anneau de blocage anti-renversement 42 ouvert au niveau d’un passage 43. Le renflement 41 est prévu pour interagir avec la fourchette 31 de la bascule 5. Ce renflement 41 remplit la fonction de ce qu’on appelle une «ellipse» ou une «cheville de plateau» dans les échappements à ancre suisses classiques.

[0046] Au cours d’une oscillation complète de l’oscillateur, le renflement 41 passe à deux reprises dans la fourchette 31, une fois dans un sens, une fois dans le sens contraire. A chacun de ses passages dans la fourchette 31, le renflement 41 provoque un franchissement de la position intermédiaire d’équilibre instable B par la bascule 5, ainsi que cela sera explicité plus loin.

[0047] Le pion de blocage anti-renversement 35 et l’anneau de blocage anti-renversement 42 forment des moyens complémentaires anti-renversement s’opposant à un renversement accidentel de la bascule 5 entre les positions d’équilibre stable E1 et E2, c’est-à-dire à un franchissement accidentel de la position d’équilibre instable B. La bascule 5 porte le pion de blocage anti-renversement 35, qui se trouve à l’extérieur de l’anneau de blocage anti-renversement 42 lorsque la bascule 5 est d’un côté de sa position d’équilibre instable B, et qui se trouve à l’intérieur de l’anneau de blocage anti-renversement 42 lorsque la bascule 5 est de l’autre côté de sa position d’équilibre instable B. L’anneau de blocage anti-renversement 42 est ouvert au niveau du passage 43 pour le pion de blocage anti-renversement 35. L’anneau de blocage anti-renversement 42 est solidaire du balancier d’oscillateur et il est à même d’empêcher un passage du pion de blocage

CH 712 631 B1 anti-renversement 35 entre l’intérieur et l’extérieur de l’anneau de blocage anti-renversement 42 sauf lorsque le passage 43 est positionné de manière à pouvoir être emprunté par le pion de blocage anti-renversement 35.

[0048] L’anneau de blocage anti-renversement 42 et le pion de blocage anti-renversement 35 empêchent donc ensemble qu’un choc ou un autre phénomène parasite ne provoque un franchissement malencontreux de la position intermédiaire d’équilibre instable B par la bascule 5, alors que le renflement 41 est à distance de la fourchette 31.

[0049] Le pion de blocage anti-renversement peut être rapporté sur la baguette 36 ou être d’un seul tenant avec celle-ci. Le pion de blocage anti-renversement 35 peut être porté sur la baguette symétrique de la baguette référencée 36, moyennant un déplacement de la position du passage 43 par rapport au renflement 41.

[0050] De préférence, la pièce 11, la première roue d’échappement 3, la deuxième roue d’échappement 4 et le plateau

I sont chacun une pièce d’un seul tenant réalisée en un matériau monocristallin notamment à base de silicium. Une telle pièce peut être fabriquée au moyen, par exemple, d’une gravure ionique réactive profonde, encore appelée «DRIE» (acronyme de la désignation anglaise «Deep Reactive Ion Etching»). A l’aide du procédé «LIGA» (acronyme de la désignation allemande «Lithographie,Galvanoformung und Abformung»), n’importe laquelle des pièces 1,3, 4 et 11 peut également être réalisée en nickel ou en tout autre matériau réalisable par croissance galvanique.

[0051] D’une manière connue en soi, l’oscillateur dont le balancier est pourvu du plateau 1 effectue des oscillations que le rouage moteur entretient par l’intermédiaire de l’échappement 2. La bascule 5 met en interaction l’oscillateur avec les première et deuxième roues d’échappement 3 et 4 selon un fonctionnement répétant un cycle. Durant ce cycle, l’oscillateur effectue une oscillation complète, qui comprend une alternance dans un sens et une alternance dans le sens contraire.

[0052] Lors du fonctionnement de l’échappement 2, le plateau 1, la première roue d’échappement 3, la deuxième roue d’échappement 4 et la bascule 5 occupent des positions successives, dont certaines sont représentées aux fig. 3 à 8. Sur ces fig. 3 à 8, les flèches S indiquent chacune le sens de rotation du plateau 1 à un instant donné, tandis que les dents 8a et 8b sont deux dents de la première denture 8 et que les dents 9a et 9b sont deux dents de la deuxième denture 9.

[0053] Sur la fig. 3, la phase représentée est le repos. La première butée 22 retient la dent 8a dans le sens S_b De ce fait, la première roue d’échappement 3 est immobile bien que soumise au couple moteur G. La dent 8b se trouve au niveau de l’extrémité aval de la première rampe de réarmage 26 de sorte que, agissant à rencontre du rappel produit par le dispositif élastique 16, cette dent 8b maintient la bascule 5 à l’écart de sa position d’équilibre stable la plus proche, qui est la position E1. Plus précisément, la dent 8b maintient la bascule 5 dans la position qui est référencée R1 à la fig. 2 et qui est une position d’arrêt momentané. Toujours sur la fig. 3, le renflement 41 s’est engagé dans la fourchette 31 et s’approche de l’une des deux cornes formant cette fourchette 31.

[0054] Sur la fig. 4, le renflement 41 a atteint une corne de la fourchette 31 et exerce sur cette corne une poussée P1 du fait de la vitesse angulaire du balancier de l’oscillateur.

[0055] Toujours sur la fig. 4, le passage 43 est positionné de manière à pouvoir être emprunté par le pion de blocage anti-renversement 35 et à ainsi permettre que ce pion de blocage anti-renversement 35 passe à l’intérieur de l’anneau de blocage anti-renversement 42, ce qui autorise la bascule 5 à franchir sa position d’équilibre instable B.

[0056] Encore sur la fig. 4, la poussée P1 fait basculer la bascule 5 depuis sa position R1, vers sa position intermédiaire d’équilibre instable B. La bascule 5 exécute alors le mouvement M1 symbolisé par une flèche à la fig. 2.

[0057] La poussée P1 se poursuit jusqu’à amener la bascule 5 à franchir sa position intermédiaire d’équilibre instable B. Après que la bascule a franchi sa position d’équilibre instable B vers sa position E2, le dispositif élastique 16 prend le relais de la poussée P1 et actionne à son tour la bascule 5 vers la position E2. C’est ce qui se produit aux fig. 5 et 6.

[0058] Sur ces fig. 5 et 6, l’une des cornes de la fourchette 31 exerce une poussée P2 sur le renflement 41, si bien que le balancier de l’oscillateur reçoit alors l’une des impulsions entretenant son mouvement oscillatoire. Entre la fig. 4 et les fig. 5 et 6, il s’est produit une inversion dans l’interaction entre le renflement 41 et la fourchette 31, puisque la poussée P1 est exercée par le renflement 41 sur la fourchette 31 (dégagement), alors que la poussée P2 est exercée par la fourchette 31 sur le renflement 41 (impulsion). Par ailleurs, on notera que le mouvement de la bascule 5 à l’origine de la poussée P2 est généré par le dispositif élastique 16 et non par une poussée exercée par l’une des première et deuxième dentures 8 et 9. Le mouvement de la bascule 5 du fait de l’actionnement de celle-ci par le dispositif élastique 16 est référencé M2 à la fig. 2.

[0059] Lors du mouvement M2 de la bascule 5, la première butée 22 se retire hors de la trajectoire de la dent 8a. Après cela, le couple moteur C provoque une rotation de la première roue d’échappement 3 et, par voie de conséquence, de la deuxième roue d’échappement 4.

[0060] La rotation de la deuxième roue d’échappement 4 et le mouvement M2 font que la dent 9b rencontre la deuxième rampe de réarmage 27, ce qui provoque une inversion du sens de basculement de la bascule 5. Sur la fig. 2, la référence

II désigne la position où se produit cette inversion du sens de basculement de la bascule 5.

[0061] La rotation de la deuxième roue d’échappement 4 se poursuit après la rencontre de la dent 9b avec la deuxième rampe de réarmage 27, ce qui est le cas aux fig. 7 et 8 où cette rotation est référencée S₂.

[0062] Sur les fig. 7 et 8, la dent 9b glisse le long de la deuxième rampe de réarmage 27. Lors de cela, cette dent 9b exerce une poussée P3 sur le doigt 24 définissant la deuxième rampe de réarmage 27 et actionne ainsi la bascule 5 dans

CH 712 631 B1 la direction opposée à la position d’équilibre stable E2. Le mouvement de la bascule 5 du fait de la poussée P3 est le mouvement M3 à la fig. 2.

[0063] Lors de ce mouvement M3, le dispositif élastique 16 est armé, ce qui signifie qu’il est en cours de stockage d’énergie mécanique, cette énergie mécanique provenant du couple moteur C.

[0064] Sur la fig. 8, l’anneau de blocage anti-renversement 42 forme une barrière pour le pion de blocage anti-renversement 35. Cette barrière empêche un passage du pion de blocage anti-renversement 35 entre l’intérieur et l’extérieur de l’anneau de blocage anti-renversement 42, ce qui élimine la possibilité d’un renversement accidentel en cas de choc.

[0065] Le mouvement M3 se poursuit jusqu’à ce que la dent 9a rencontre la deuxième butée d’arrêt 23. Après que cette deuxième butée d’arrêt 23 a stoppé la dent 9a, la bascule 5 est dans une position R2 qui est schématisée à la fig. 2 et qui est symétrique de la position R1 si l’on fait abstraction des moyens complémentaires anti-renversement 35.

[0066] Entre la fig. 3 et la fig. 8, la moitié d’un cycle complet s’est accompli. L’autre moitié du cycle se produit de manière analogue. Dans cette autre moitié du cycle, le renflement 41 du balancier, qui a changé de sens et qui est revenu vers sa position de point mort, agit sur la fourchette 31 et actionne la bascule 5 depuis la position R2. Lors de son actionnement par la fourchette 31, la bascule 5 effectue le mouvement M4 jusqu’à franchir la position d’équilibre instable B. Une fois cette position d’équilibre instable B franchie, la bascule 5 est entraînée par le dispositif élastique 16 et, à cette occasion, applique une impulsion sur la fourchette 31. Lors de son mouvement sous l’action du dispositif élastique 16, la bascule 5 effectue le mouvement désigné par la référence M5 à la fig. 2. Ce mouvement M5 est stoppé lorsque la première rampe de réarmage 26 rencontre un doigt de la première denture 8 (position 12 de la bascule 5). Sous l’action du couple moteur C, la première roue d’échappement 3 tourne sur elle-même de manière que l’une des dents de la première denture 8 repousse la première rampe de réarmage 26, lors de quoi la bascule 5 effectue le mouvement M6, jusqu’à la position R1.

[0067] Dans ce qui suit, on néglige les quelques pertes se produisant lors des échanges d’énergie entre la bascule 5 et l’oscillateur. De plus, on suppose que l’échappement 2, y compris le dispositif élastique 16, présente un fonctionnement symétrique par rapport à la position intermédiaire d’équilibre instable B.

[0068] Lors du mouvement M3, une première quantité d’énergie est transférée depuis l’organe moteur à l’origine du couple C, jusqu’au dispositif élastique 16. Lors du mouvement M4, une deuxième quantité d’énergie passe de l’oscillateur au dispositif élastique 16. Lors du mouvement M5, la première quantité d’énergie et la deuxième quantité d’énergie passent du dispositif élastique 16 à l’oscillateur. A cette occasion, cet oscillateur recouvre donc la deuxième quantité d’énergie et reçoit en plus la première quantité d’énergie, qui entretient ses oscillations.

[0069] De manière semblable, la première quantité d’énergie est de nouveau transférée depuis l’organe moteur à l’origine du couple C, jusqu’au dispositif élastique 16, lors du mouvement M6. Lors du mouvement M1, la deuxième quantité d’énergie passe de l’oscillateur au dispositif élastique 16. Lors du mouvement M2, la première quantité d’énergie et la deuxième quantité d’énergie passent des moyens élastiques 21 à l’oscillateur.

[0070] On notera que le rechargement des moyens élastiques 21 par n’importe laquelle des première et deuxième roues d’échappement 3 et 4 ne s’opère qu’une fois que le contact entre la bascule 5 et l’oscillateur s’est terminé.

[0071] Au cours d’un cycle complet, c’est-à-dire au cours d’une oscillation complète du balancier, l’oscillateur reçoit sensiblement deux fois la première quantité d’énergie, c’est-à-dire sensiblement la quantité d’énergie que le dispositif élastique 16 stocke au cours d’un cycle complet.

[0072] Il ressort de ce qui précède que toute ou pratiquement toute l’énergie que l’oscillateur reçoit est stockée temporairement dans le dispositif élastique 16 avant de parvenir à cet oscillateur. En d’autres termes, l’oscillateur ne reçoit que de l’énergie lui provenant du dispositif élastique 16. Or, la quantité d’énergie que le dispositif élastique 16 fournit à l’oscillateur est sensiblement la même à chaque cycle. Notamment, la quantité d’énergie que le dispositif élastique 16 fournit à l’oscillateur à chaque cycle est indépendante du degré d’armage de l’organe moteur, pour autant que le couple C est au-dessus d’un seuil et que, de ce fait, chacune des poussées des premières et deuxièmes dentures 8 et 9 sur les première et deuxième rampes de réarmage 26 et 27 parvient à amener la bascule 5 jusque dans la position R1 ou R2. Il s’ensuit que les oscillations de l’oscillateur sont constantes en l’absence de modification des conditions de fonctionnement à l’exception du désarmage de l’organe moteur au cours du temps, si bien qu’il en est de même de l’exactitude du comptage du temps quel que soit le degré d’isochronisme de l’oscillateur.

[0073] Le fonctionnement exposé ci-dessus se maintient tel quel tant que le couple moteur C fonction du degré d’armage de l’organe moteur reste au-dessus du seuil susmentionné. Lorsqu’il passe en dessous de ce seuil, le couple moteur C ne parvient plus à ramener les dents de la première denture 8 jusqu’à la première butée 22, ni les dents de la deuxième denture 9 jusqu’à la deuxième butée 23. Le fonctionnement est dès lors dégradé, puisque la quantité d’énergie transférée des première et deuxième roues d’échappement 3 et 4 au balancier de l’oscillateur à chaque cycle est inférieure à deux fois la première quantité d’énergie. Il s’ensuit une diminution de l’amplitude des oscillations, jusqu’à un arrêt de l’oscillateur.

[0074] L’invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. Par exemple, la bascule peut être bistable du fait de son montage comme l’est l’ancre décrite dans le brevet suisse CH-703 333.

[0075] De plus, deux butées référencées 45 à la fig. 1 sont prévues en plus des première et deuxième butées 22 et 23, dans l’exemple représenté. Chacune d’elles équipe l’un des doigts 24 et se trouve à l’extrémité aval de l’une des première

CH 712 631 B1 et deuxième rampes de réarmage 26 et 27. Lorsque les première et deuxième butées 22 et 23 sont présentes, les deux butées 45 sont facultatives et peuvent être supprimées. En variante, les butées 45 peuvent remplacer les première et deuxième butées 22 et 23, mais elles doivent alors être plus grandes, ce qui nécessite de modifier en conséquence les première et deuxième dentures 8 et 9.

Claims (14)

1. Revendications

   1. Echappement pour mouvement d’horlogerie, prévu pour être interposé entre un oscillateur et un rouage moteur, comprenant:

   - une première roue d’échappement (3) comportant une denture, appelée première denture (8), cette première roue d’échappement (3) étant prévue pour être entraînée dans un premier sens de rotation (S^ par le rouage moteur,

   - une deuxième roue d’échappement (4) comportant une denture, appelée deuxième denture (9), qui engrène avec la première denture (8) de manière à être entraînée dans un deuxième sens de rotation (S₂) contraire au premier sens de rotation (S-ι),

   - une bascule (5) pour mettre en interaction l’oscillateur avec la première (3) et la deuxième roue d’échappement (4), cette bascule (5) comprenant une première (22) et une deuxième butée (23), ainsi qu’une partie d’impulsion (31) pour coopérer avec l’oscillateur, la première butée (22) étant une butée d’arrêt de la première roue d’échappement (3), la deuxième butée (23) étant une butée d’arrêt de la deuxième roue d’échappement (4), la bascule (5) étant déplaçable entre une première position (11) et une deuxième position (I2), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif élastique (16) exerçant un rappel de la bascule (5) vers la première position (11) lorsque cette bascule (5) se trouve entre cette première position (11) et une troisième position qui est une position intermédiaire d’équilibre instable (B), le dispositif élastique (16) exerçant un rappel de la bascule (5) vers la deuxième position (I2) lorsque cette bascule (5) se trouve entre cette deuxième position (I2) et la position intermédiaire d’équilibre instable (B), la bascule (5) comprenant une première (26) et une deuxième rampe de réarmage (27), la première rampe de réarmage (26) étant configurée pour que, lorsque n’importe quelle dent de la première denture (8) parcourt cette première rampe de réarmage (26) dans le premier sens de rotation (S^, cette dent repousse la première rampe de réarmage (26) dans la direction opposée à la première roue d’échappement (3) et actionne ainsi la bascule (5) de sa première position (11) jusqu’à une quatrième position (R2), qui se trouve entre la première position (11) et la position d’équilibre instable (B), la première butée (22) formant un obstacle sur la trajectoire des dents de la première denture (8) au moins lorsque la bascule (5) est dans sa quatrième position (R2), la deuxième rampe de réarmage (27) étant configurée pour que, lorsque n’importe quelle dent de la deuxième denture (9) parcourt cette deuxième rampe de réarmage (27) dans le deuxième sens de rotation (S₂), cette dent repousse la deuxième rampe de réarmage (27) dans la direction opposée à la deuxième roue d’échappement (4) et actionne ainsi la bascule (5) de sa deuxième position (I2) jusqu’à une cinquième position (R1), qui se trouve entre la deuxième position (I2) et la position d’équilibre instable (B), la deuxième butée (23) formant un obstacle sur la trajectoire des dents de la deuxième denture (9) au moins lorsque la bascule (5) est dans sa cinquième position (R2).
2. 2. Echappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par rapport à un plan contenant l’axe de pivotement (Z4-Z 4) de la bascule (5) et l’axe de rotation (Z₂-Z'₂) de la première roue d’échappement (3), la première rampe de réarmage (26) se trouve du côté opposé à la deuxième roue d’échappement (4), et en ce que, par rapport à un autre plan contenant l’axe de pivotement (Z₄-Z'₄) de la bascule (5) et l’axe de rotation (Z₃-Z'₃) de la deuxième roue d’échappement (4), la deuxième rampe de réarmage (27) se trouve du côté opposé à la première roue d’échappement (3).
3. 3. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première butée (22) et la première rampe de réarmage (26) sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la première denture (8) est en butée contre la première butée (22), une autre dent de la première denture (8) agit sur la première rampe de réarmage (26).
4. 4. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième butée (23) et la deuxième rampe de réarmage (27) sont distantes l’une de l’autre de façon que, lorsqu’une dent de la deuxième denture (9) est en butée contre la deuxième butée (23), une autre dent de la deuxième denture (9) agit sur la deuxième rampe de réarmage (27).
5. 5. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bascule (5) comporte un corps (21) et deux doigts (24) dont chacun définit l’une des première et deuxième rampes de réarmage (26, 27), chacun des deux doigts (24) comportant deux extrémités opposées, à savoir une extrémité libre et une extrémité se raccordant rigidement au corps (21).
6. 6. Echappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des deux doigts (24) de la bascule (5) définit l’une des première et deuxième butées (22, 23).
7. 7. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux lames flexibles de support (15) qui soutiennent la bascule (5) de manière que cette bascule (5) puisse basculer entre ses première et deuxième positions (11,12) moyennant une flexion des lames flexibles de support (15).

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8. 8. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif élastique (16) comporte au moins une lame élastiquement flexible de rappel (17).
9. 9. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif élastique (16) comporte deux lames élastiquement flexibles de rappel (17).
10. 10. Echappement selon la revendication 7 et l’une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les lames flexibles de support (15) et la ou les lames élastiquement flexibles de rappel (17) font partie d’une pièce d’un seul tenant (11).
11. 11. Echappement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce d’un seul tenant (11) définit un châssis (12) auquel les lames flexibles de support (15) relient la bascule (5).
12. 12. Echappement selon l’une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la pièce d’un seul tenant (11) définit les première et deuxième butées (22, 23) de la bascule (5), ainsi que les première et deuxième rampes de réarmage (26, 27) de la bascule (5).
13. 13. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’échappement est constitué de plusieurs pièces (1,3, 4, 11) dont au moins une est au moins en partie réalisée en un ou plusieurs matériaux à base de silicium.
14. 14. Echappement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’échappement est constitué de plusieurs pièces (1,3, 4, 11) dont au moins une est une pièce à base de métal réalisée au moyen du procédé LIGA.