CH715425A2

CH715425A2 - Differential mechanism and timepiece comprising it.

Info

Publication number: CH715425A2
Application number: CH01206/18A
Authority: CH
Inventors: Orny Franck; Girardin Johnny
Original assignee: Telos Watch S A
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-15
Also published as: CH715425B1

Abstract

La présente invention concerne un mécanisme différentiel (1) pour pièce d’horlogerie, comportant au moins un châssis (3, 5), et un train d’engrenages comportant une pluralité de mobiles (11, 12, 13, 14) agencés en liaison cinématique les uns avec les autres, lesdits mobiles (11, 12, 13, 14) étant agencés pour former une entrée et deux sorties ou deux entrées et une sortie du mécanisme différentiel (1) de manière à transmettre, respectivement recevoir, un couple différentiel par accouplement des dits mobiles (11, 12, 13, 14) à un mécanisme d’entrée ou de sortie(s) annexe. Au moins deux dits mobiles (11, 13, 14) sont montés libres en rotation autour d’un axe propre (X1, X2) par l’intermédiaire d’un roulement à billes (15, 16, 17) par rapport au châssis. Ce mécanisme différentiel peut être employé pour moyenner la marche de deux tourbillons ou pour afficher la réserve de marche. L’invention concerne également une pièce d’horlogerie comportant un tel mécanisme différentiel.The present invention relates to a differential mechanism (1) for a timepiece, comprising at least one chassis (3, 5), and a gear train comprising a plurality of mobiles (11, 12, 13, 14) arranged in connection kinematic with each other, said mobiles (11, 12, 13, 14) being arranged to form an input and two outputs or two inputs and an output of the differential mechanism (1) so as to transmit, respectively receive, a differential torque by coupling said movable parts (11, 12, 13, 14) to an annexed entry or exit mechanism. At least two so-called movable (11, 13, 14) are mounted free in rotation about a proper axis (X1, X2) by means of a ball bearing (15, 16, 17) relative to the chassis. This differential mechanism can be used to average the march of two tourbillons or to display the power reserve. The invention also relates to a timepiece comprising such a differential mechanism.

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un mécanisme différentiel à haut rendement pour transmettre un couple moteur entre une ou plusieurs sources motrices d’un mouvement horloger et un ou plusieurs organes d’affichage ou complications du mouvement, tel que par exemple un système réglant tournant de type tourbillon ou carrousel. The present invention relates to the field of watchmaking. It relates, more particularly, to a high-efficiency differential mechanism for transmitting a driving torque between one or more driving sources of a timepiece movement and one or more display members or complications of the movement, such as for example a rotary regulating system of tourbillon or carousel type.

Etat de la techniqueState of the art

[0002] L’utilisation de mécanismes différentiels est bien connue dans les industries mécaniques et dans le domaine de l’horlogerie en particulier. Dans ce domaine, une de tels différentiels sont notamment utilisés dans des mécanismes d’indication de la réserve de marche d’un moteur horloger pour prendre au niveau de deux entrées du différentiel l’information de l’énergie de marche disponible au niveau du rouage de remontage en entrée du moteur et du rouage de finissage à la sortie du moteur, et par une sortie de différentiel de transmettre la différence entre les deux entrée vers un organe ou mécanisme d’affichage idoine. The use of differential mechanisms is well known in the mechanical industries and in the watchmaking field in particular. In this field, one of such differentials is used in particular in mechanisms for indicating the power reserve of a timepiece motor to take at the level of two inputs of the differential the information of the available walking energy at the level of the train. reassembly at the engine inlet and the gear train at the engine outlet, and by a differential output to transmit the difference between the two inputs to a suitable display organ or mechanism.

[0003] Un tel mécanisme différentiel peut également être utilisé pour moyenner les rotations dans un système réglant tournant multiaxial, comme par exemple décrit dans la demande EP 2 786 214 A1, ou encore pour moyenner les différences de marches de deux systèmes réglant de type balancier-spiral comme dans le garde-temps «Duality» conçu par Philippe Dufour. Such a differential mechanism can also be used to average the rotations in a multiaxial rotary regulating system, as for example described in application EP 2 786 214 A1, or to average the differences in the steps of two regulating systems of the pendulum type. -spiral as in the “Duality” timepiece designed by Philippe Dufour.

[0004] Dans les différentes exécutions connues, les pivots des mobiles de différentiel sont usuellement montés sur des pierres chassées dans les ponts et/ou platine du mouvement horloger. Ceci s’avère à la fois coûteux et d’un rendement très faible mécaniquement en raison des frottements importants aux niveaux des contacts pivots-pierres. Une lubrification appropriée permet de compenser partiellement les pertes énergétiques découlant de ces frottements mais cela s’avère cependant loin d’être optimal. In the various known embodiments, the pivots of the differential mobiles are usually mounted on stones driven into the bridges and / or plate of the watch movement. This proves to be both expensive and very poorly mechanically efficient due to the high friction at the pivot-stone contacts. Appropriate lubrication can partially compensate for the energy losses resulting from this friction, but this turns out to be far from optimal.

Divulgation de l’inventionDisclosure of invention

[0005] L’invention vise à procurer un mécanisme différentiel pour pièce d’horlogerie qui procure un rendement significativement amélioré par rapport aux mécanismes connus de l’état de la technique. The invention aims to provide a differential mechanism for a timepiece which provides significantly improved performance compared to the mechanisms known in the prior art.

[0006] A cet effet, l’invention procure un mécanisme différentiel tel que défini à la revendication 1. To this end, the invention provides a differential mechanism as defined in claim 1.

[0007] Un tel mécanisme différentiel, dont les mobiles sont montés en rotation sur roulements à billes, présente un rendement singulièrement amélioré par rapport aux mécanismes de l’art antérieur. En outre, bien qu’étant agencé à plat, il ne nécessite pas de pont intermédiaire de montage du satellite de transmission entre les mobiles d’entrée du mécanisme sur le châssis. Such a differential mechanism, the mobiles of which are mounted in rotation on ball bearings, has a performance which is singularly improved compared to the mechanisms of the prior art. In addition, although being arranged flat, it does not require an intermediate bridge for mounting the transmission satellite between the input mobiles of the mechanism on the chassis.

[0008] L’invention concerne également une pièce d’horlogerie comportant un tel mécanisme différentiel. The invention also relates to a timepiece comprising such a differential mechanism.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[0009] D’autres détails de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé représentant une vue en coupe longitudinale d’un mécanisme différentiel selon l’invention selon un plan de coupe contenant l’axe de pivot d’un mobile de seconde de mouvement horloger. Other details of the invention will appear more clearly on reading the description which follows, made with reference to the appended drawing representing a view in longitudinal section of a differential mechanism according to the invention according to a cutting plane containing the pivot axis of a second watch movement mobile.

Mode de réalisation de l’inventionEmbodiment of the invention

[0010] La présente invention propose un mécanisme différentiel à plat 1, dont un exemple de réalisation préféré est représenté sur la figure unique annexée. Le mécanisme différentiel 1 comporte des mobiles d’engrenage 11, 12, 13, 14 agencés pour former une entrée et deux sorties ou deux entrées est une sortie selon la configuration de mise en œuvre et d’utilisation du mécanisme différentiel 1. Les mobiles 11, 12, 13, 14 sont chacun constitué d’une roue ou pignon denté, sur la périphérie duquel ils sont aptes à être accouplés avec un mobile moteur ou un mobile entraîné selon leur fonction en utilisation (entrée ou sortie). The present invention provides a flat differential mechanism 1, including a preferred embodiment is shown in the accompanying single figure. The differential mechanism 1 comprises gear mobiles 11, 12, 13, 14 arranged to form an input and two outputs or two inputs is an output according to the configuration of implementation and use of the differential mechanism 1. The mobiles 11 , 12, 13, 14 each consist of a toothed wheel or pinion, on the periphery of which they are capable of being coupled with a mobile motor or a mobile driven according to their function in use (input or output).

[0011] Dans l’exemple représenté, le mécanisme différentiel 1 est employé pour moyenner la marche de deux mécanismes de tourbillons (non représentés) associés en parallèle dans un mouvement horloger. In the example shown, the differential mechanism 1 is used to average the progress of two tourbillon mechanisms (not shown) associated in parallel in a watch movement.

[0012] Il comporte ainsi un mobile d’entrée 12 formé d’un pignon chassé sur l’axe de seconde 2 d’un mouvement horloger et pivotant autour d’un axe vertical X2. Deux mobiles de sortie 11, 13 sont quant à eux montés mobiles en rotation également autour dudit axe X2, chacun étant solidaire d’un élément 3, 5 de châssis du mécanisme différentiel 2, en l’espèce formés d’un pont supérieur 3 et d’un pont inférieur 5, avantageusement solidaires du châssis d’une pièce d’horlogerie recevant le mécanisme différentiel 1. Un satellite 14 est enfin agencé mobile en rotation autour d’un axe vertical X1 et intercalé entre les deux mobiles de sortie 11, 13. Le satellite 14 est monté mobile sur le mobile supérieur 11 et porte un pignon 18 d’engrènement au pignon d’entrée 12 et est accouplé sur sa denture périphérique au mobile 13 inférieur par l’intermédiaire d’un pignon de sortie19. It thus comprises an input mobile 12 formed of a pinion driven on the second axis 2 of a watch movement and pivoting about a vertical axis X2. Two output mobiles 11, 13 are for their part movable in rotation also around said axis X2, each being integral with an element 3, 5 of the chassis of the differential mechanism 2, in this case formed by an upper bridge 3 and a lower bridge 5, advantageously integral with the chassis of a timepiece receiving the differential mechanism 1. A satellite 14 is finally arranged mobile in rotation about a vertical axis X1 and interposed between the two output mobiles 11, 13. The satellite 14 is mounted mobile on the upper mobile 11 and carries a pinion 18 meshing with the input pinion 12 and is coupled on its peripheral toothing to the lower mobile 13 by means of an output pinion 19.

[0013] Conformément à l’invention, chacun des mobiles de sortie 11, 13 et le satellite 14 du différentiel sont mobiles en rotation autour de leurs axes X2, X1 par l’intermédiaire d’un roulement à billes particulier 15, 16, 17 par opposition aux dispositifs antérieurs usant de pierres lubrifiées. Le mobile de sortie supérieur 11 est ainsi monté par son moyeu à rotation sur la cage interne d’un premier roulement à billes 15 dont la cage externe est insérée en force dans un orifice prévu à cet effet dans le pont supérieur 3 du châssis du mécanisme 1. De même le mobile de sortie 13 inférieur est monté par son moyeu à rotation sur la cage interne d’un second roulement à billes 17 dont la cage externe est insérée en force dans un orifice prévu à cet effet dans le pont inférieur 5 du châssis du mécanisme 1. According to the invention, each of the output mobiles 11, 13 and the satellite 14 of the differential are mobile in rotation about their axes X2, X1 by means of a particular ball bearing 15, 16, 17 as opposed to previous devices using lubricated stones. The upper output mobile 11 is thus mounted by its rotating hub on the internal cage of a first ball bearing 15 whose external cage is force-fitted into an orifice provided for this purpose in the upper bridge 3 of the chassis of the mechanism 1. Similarly, the lower outlet mobile 13 is mounted by its rotating hub on the internal cage of a second ball bearing 17, the external cage of which is forcibly inserted into an orifice provided for this purpose in the lower bridge 5 of the mechanism frame 1.

[0014] Avantageusement, les roulements à billes 15, 16, 17 du mécanisme différentiel de l’invention sont des roulements céramiques, notamment produits et commercialisés par la société MPS Micro Précision Systems SA, à Bienne, en Suisse. Advantageously, the ball bearings 15, 16, 17 of the differential mechanism of the invention are ceramic bearings, in particular produced and marketed by the company MPS Micro Precision Systems SA, in Biel, Switzerland.

[0015] Enfin, et de manière originale conformément à l’invention, le satellite 14 est quant à lui monté par l’intermédiaire d’un troisième roulement à billes 16 directement dans la planche du mobile de sortie supérieur 11, ledit troisième roulement à billes 16 comportant un manchon interne 161 d’axe X1 inséré en force dans le moyeu du satellite 14 de manière à solidariser ledit mobile d’entrée au troisième roulement à billes 16. Le satellite 14 du mécanisme différentiel 1 de l’invention est ainsi suspendu sur le mobile de sortie 11 supérieur et mobile par rapport à celui-ci autour de son axe X1 sous l’entrainement de la force motrice du mouvement horloger qui lui est transmise par l’axe de seconde 2 et le pignon d’entrée 12. Finally, and in an original manner according to the invention, the satellite 14 is itself mounted by means of a third ball bearing 16 directly in the board of the upper outlet mobile 11, said third bearing to balls 16 comprising an internal sleeve 161 of axis X1 inserted by force into the hub of the satellite 14 so as to secure said input mobile to the third ball bearing 16. The satellite 14 of the differential mechanism 1 of the invention is thus suspended on the upper output mobile 11 and mobile relative to the latter around its axis X1 under the drive of the driving force of the watch movement which is transmitted to it by the second axis 2 and the input pinion 12.

[0016] A cet effet, le pignon d’entrée 12 est chassé sur l’axe de seconde 2 et engrène le pignon de satellite 18 chassé sur le moyeu 141 du satellite 14 coaxial à son axe de rotation X1. L’axe de seconde 2 et le pignon d’entrée 12 sont solidaires l’un de l’autre en rotation autour de l’axe X2 longitudinal de l’axe de seconde 2, lequel est libre par rapport aux mobiles de sortie 11, 13 du mécanisme différentiel 1. Comme cela ressort de la figure, l’axe de seconde 2 s’étend ainsi axialement selon X2 avec jeu au travers d’un pignon de sortie 19 chassé dans le moyeu 131 du mobile de sortie 13 d’une part et au travers du moyeu 111 dans lequel il est sécurisé en position et libre en rotation par passage de son tigeron d’extrémité 22 au travers d’une pierre percée 4 chassée dans ledit moyeu 111. Bien entendu, la pierre 4 pourrait également être remplacée également par un roulement. Les deux mobiles de sortie 11, 13 sont eux aptes à être accouplés chacun par leur couronne dentée à la cage d’un tourbillon pour transmettre à celui-ci l’énergie motrice du mouvement, à la manière d’une roue moyenne dans un mouvement classique par exemple, les cages respectives des deux tourbillons accouplés chacun à un mobile de sortie 11, 13. For this purpose, the input pinion 12 is driven on the second axis 2 and meshes the pinion of satellite 18 driven on the hub 141 of the satellite 14 coaxial with its axis of rotation X1. The second axis 2 and the input pinion 12 are integral with each other in rotation about the longitudinal axis X2 of the second axis 2, which is free relative to the output mobiles 11, 13 of the differential mechanism 1. As can be seen from the figure, the second axis 2 thus extends axially along X2 with play through an output pinion 19 driven into the hub 131 of the output mobile 13 of a part and through the hub 111 in which it is secured in position and free to rotate by passing its end tiger 22 through a pierced stone 4 driven into said hub 111. Of course, the stone 4 could also be also replaced by a bearing. The two output mobiles 11, 13 are each capable of being coupled each by their toothed crown to the cage of a vortex to transmit to it the motive energy of the movement, in the manner of a medium wheel in a movement. conventional for example, the respective cages of the two vortices each coupled to an outlet mobile 11, 13.

[0017] Le mécanisme différentiel 1 de l’invention permet ainsi de transmettre de manière efficace avec un rendement élevé par un seul mobile d’entrée 12 un couple moteur à deux dispositifs consommateurs avec des pertes réduites en comparaison de différentiels horloger existants comme dans l’exemple donné ci-avant ou inversement de moyenner un couple moteur depuis deux sources motrices vers un seul dispositif consommateur. En outre, il permet de s’affranchir de pont intermédiaire de support du satellite 14, ce dernier étant suspendu sur un mobile de sortie supérieur 11 et ainsi de simplifier la structure et réduire l’encombrement du mécanisme différentiel à plat. The differential mechanism 1 of the invention thus makes it possible to transmit efficiently with high efficiency by a single input mobile 12 a driving torque to two consumer devices with reduced losses in comparison with existing horological differentials as in 'example given above or vice versa of averaging a driving torque from two driving sources towards a single consumer device. In addition, it eliminates the need for an intermediate satellite support bridge 14, the latter being suspended on an upper output mobile 11 and thus simplifying the structure and reducing the size of the differential flat mechanism.

[0018] On procure ainsi un mécanisme différentiel alternatif et simple de structure et à coût réduit pour des mécanismes d’horlogerie. This provides an alternative differential mechanism and simple structure and at reduced cost for clockwork mechanisms.

Claims

1. Differential mechanism (1) for a timepiece, comprising at least one chassis (3, 5), and a gear train comprising a plurality of mobiles (11, 12, 13, 14) arranged in kinematic connection to each other with the others, said mobiles (11, 12, 13, 14) being arranged to form an input and two outputs or two inputs and an output of the differential mechanism (1) so as to transmit, respectively receive, a differential torque by coupling the so-called movable (11, 12, 13, 14) to an additional input or output mechanism (s), characterized in that at least two said movable (11, 13, 14) are mounted free to rotate around an own axis (X1, X2) by means of a ball bearing (15, 16, 17) relative to the chassis.

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that one of said mobiles is a satellite (14) mounted in rotation directly on a second (11) of the mobiles of the gear train and kinematically coupled with the third mobile (13).

3. Mechanism according to claim 2, characterized in that the satellite (14) is interposed between the second (11) and third (13) mobile.

4. Mechanism according to one of claims 2 or 3, characterized in that two of the mobiles (11, 13) are coaxial about an axis of rotation (X2) different from the axis of rotation (X1) of the satellite ( 14) and each mounted in rotation on a frame element (3, 5).

5. Mechanism according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ball bearings (15, 16, 17) are bearings at least partially made of ceramic.

6. Mechanism according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mobiles (11, 12, 13, 14) are toothed mobiles.

7. Timepiece comprising a differential mechanism according to one of claims 1 to 6.

8. Timepiece according to claim 7, comprising a timepiece movement provided with at least one drive source and at least two regulating systems arranged in kinematic connection with the drive source arranged in kinematic connection by a gear train and an escapement, characterized in that a first mobile (12) input of the differential mechanism (1) is coupled to a mobile of the gear train, two mobile (11, 13) remaining being coupled at the output with an exhaust mobile or a mobile of a regulating system.

9. Timepiece according to claim 8, characterized in that the regulating systems are revolving regulating systems of the tourbillon or carousel type.

10. Timepiece according to claim 7 comprising a timepiece movement provided with at least one barrel comprising a motor spring and a power reserve mechanism, characterized in that a first differential mobile is coupled to a winding shaft of the barrel spring, a second mobile is coupled to a toothing of the barrel, the last mobile of the differential being coupled to a display device of the power reserve mechanism.