CH716864A2 - Tourbillon pour mouvement horloger. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un tourbillon (1) pour mouvement horloger, comportant un mécanisme de balancier (10), un mécanisme d'échappement (40) et un support de tourbillon (30). Le support de tourbillon (30) comporte un support fixe (32) et un support mobile (34) agencé pour tourner autour du support fixe (32). Le mécanisme de balancier (10) comprend un volant d'inertie (12) et au moins un organe élastique (18, 20) connecté, d'une part, à une ou plusieurs portions (12a, 12b) du volant d'inertie (12) et, d'autre part, au support mobile (34) du support de tourbillon (30). Le mécanisme d'échappement (40) comporte un mobile d'échappement (42, 44) solidaire dudit support mobile (34) et un dispositif d'arrêt agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement (42, 44). Le volant d'inertie (12) comporte un organe d'actionnement (14) agencé pour désengager le dispositif d'arrêt (45) de sorte à libérer le mobile d'échappement (42, 44) à chaque oscillation du volant d'inertie (12) afin de permettre au mobile d'échappement (42, 44), d'une part, d'être entraîné en rotation au gré des oscillations de volant d'inertie (12) et, d'autre part, d'entretenir les oscillations du volant d'inertie.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un tourbillon pour mouvement horloger ainsi qu'un mouvement horloger et une pièce d'horlogerie comportant un tel tourbillon.

Etat de la technique

[0002] Traditionnellement, un tourbillon comporte un balancier-spiral conventionnel et un échappement qui sont montés dans une cage tournante. La cage fonctionne comme le mobile de seconde. Elle est solidaire du pignon de seconde et entrainée par la roue moyenne. A l'intérieur de la cage, le rôle de l'échappement est conventionnel. La force est transmise à partir du pignon d'échappement qui engrène, à la manière d'un satellite, avec la roue de seconde fixe solidaire de la platine. Le tourbillon fait prendre au balancier-spiral toutes les positions verticales pour compenser les différences de marche afin d'améliorer la précision de marche.

[0003] Un but de la présente invention est de proposer un tourbillon pour mouvement horloger, revêtant un aspect visuel original.

[0004] Un autre but de la présente invention est de proposer un tourbillon pour mouvement horloger, à haute fréquence de marche capable de réguler les variations de la marche d'une montre dans toutes les positions verticales de la montre dans un laps de temps très cours.

Bref résumé de l'invention

[0005] Ces buts sont atteints grâce à un tourbillon pour mouvement horloger, comportant un mécanisme de balancier, un mécanisme d'échappement et un support de tourbillon. Le support de tourbillon comporte un support fixe et un support mobile agencé pour tourner autour du support fixe. Le mécanisme de balancier comprend un volant d'inertie et au moins un organe élastique connecté, d'une part, à une ou plusieurs portions du volant d'inertie et, d'autre part, au support mobile du support de tourbillon. Le mécanisme d'échappement comporte un mobile d'échappement solidaire dudit support mobile et un dispositif d'arrêt agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement. Le volant d'inertie comporte un organe d'actionnement agencé pour désengager le dispositif d'arrêt de sorte à libérer le mobile d'échappement à chaque oscillation du volant d'inertie afin de permettre au mobile d'échappement, d'une part, d'être entraîné en rotation au gré des oscillations de volant d'inertie et, d'autre part, d'entretenir les oscillations du volant d'inertie.

[0006] Selon une forme d'exécution, l'organe d'actionnement est connecté à une portion du volant d'inertie d'un côté dudit au moins un organe élastique qui est adjacent au mobile d'échappement.

[0007] Selon une forme d'exécution, le support de tourbillon comporte un tenon agencé pour être monté de manière solidaire sur une platine d'un mouvement horloger, ledit support mobile étant agencé pour tourner autour du tenon.

[0008] Selon une forme d'exécution, le support mobile est sous la forme d'un tube mobile dont l'axe central est coaxial à l'axe longitudinal du tenon.

[0009] Selon une forme d'exécution, le support de tourbillon comporte en outre deux paliers montés à l'intérieur du tube mobile. Chaque palier comporte une surface interne entourant une surface cylindrique du tenon et une surface externe fixée au tube mobile.

[0010] Selon une forme d'exécution, le support de tourbillon comporte en outre une butée disposée à une extrémité de tenon afin d'empêcher un débattement axial du tube mobile le long du tenon.

[0011] Selon une forme d'exécution, le volant d'inertie est relié au tube mobile uniquement par ledit au moins un organe élastique.

[0012] Selon une forme d'exécution, le dispositif d'arrêt comporte une bascule d'échappement et un ressort de bascule agencé pour maintenir la bascule d'échappement engagée avec le mobile d'échappement.

[0013] Selon une forme d'exécution, le mobile d'échappement comporte une roue d'échappement agencée pour coopérer avec l'organe d'actionnement du volant d'inertie et une roue d'entrainement agencée pour être en prise avec le rouage d'un mouvement horloger.

[0014] Selon une forme d'exécution, la roue d'échappement et la roue d'entrainement sont superposées.

[0015] Selon une forme d'exécution, la roue d'échappement et la roue d'entrainement sont d'un seul tenant.

[0016] Un autre aspect de l'invention porte sur un mouvement horloger comportant le tourbillon décrit ci-dessus. La roue d'entrainement est en prise avec le rouage du mouvement horloger.

[0017] Un autre aspect de l'invention porte sur une pièce d'horlogerie comportant le mouvement horloger susvisé.

Brève description des figures

[0018] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles : la figure 1 représente une vue schématique en coupe du tourbillon selon une forme d'exécution avec un support de tourbillon solidaire de la platine d'un mouvement horloger; la figure 2 représente une vue schématique du dispositif d'arrêt du mobile d'échappement selon une forme d'exécution, et la figure 3 représente une vue schématique du dispositif d'arrêt du mobile d'échappement selon une autre forme d'exécution.

Exemples de mode de réalisation de l'invention

[0019] Selon une forme d'exécution illustrée à la figure 1, le tourbillon 1 comporte un mécanisme de balancier 10 agencé pour coopérer avec un mécanisme d'échappement 40.

[0020] Le mécanisme de balancier 10 comprend un volant d'inertie 12 de forme annulaire et au moins un organe élastique 18, 20 connecté, d'une part, à une ou plusieurs portions 12a, 12b du volant d'inertie 12 et, d'autre part, à un support de tourbillon 30. L'organe élastique peut comporter par exemple un premier et un second spiral 18, 20 superposés et agencés pour relier le volant d'inertie 12 au support de tourbillon 30. Selon cet exemple, les premier et second spiraux 18, 20 sont enroulés dans le sens inverse l'un par rapport à l'autre et peuvent être connectés au support de tourbillon 30 et au volant d'inertie 12 du mécanisme de balancier 10 selon différents moyens de fixation.

[0021] On notera que le volant d'inertie 12 est dépourvu de bras et qu'il est uniquement relié au support de tourbillon 30 par un ou plusieurs organes élastiques, par exemple par le premier et second spiral 18, 20 mentionnés ci-dessus. On veillera par conséquent à réduire le diamètre et le poids du volant d'inertie 12 de sorte à ce que le ou les organes élastiques possèdent une rigidité suffisante en Z afin de garantir une oscillation du volant d'inertie 12 dans un plan perpendiculaire à l'axe du tourbillon 1 sans débattement axial en Z. On obtient ainsi un balancier dont la fréquence d'oscillation est bien supérieure aux balanciers traditionnels dont la fréquence oscille en général entre 2.5 et 5 Hertz. La fréquence d'oscillation de volant d'inertie 12 du tourbillon 1 est de préférence supérieure à 10 Hertz, voire supérieure à 20 ou 30 Hertz. Ceci a pour avantage de réguler les variations de la marche d'une montre dans toutes les positions verticales de la montre dans un laps de temps très cours.

[0022] Le support de tourbillon 30 comporte un tenon 32 agencé pour être monté de manière solidaire sur une platine 50 d'un mouvement horloger et un support mobile 34. Le support mobile 34 est de préférence sous la forme d'un tube monté en rotation autour du tenon 32 dont l'axe longitudinal est coaxial à l'axe central du tube mobile 34. Une extrémité du premier et du second spiral 18, 20 sont solidaires d'une portion d'une surface externe du tube mobile 34. Le support mobile 34 peut toutefois revêtir différentes formes selon plusieurs variantes d'exécution. Par exemple, la section transversale du support mobile peut s'apparenter à un cadre de forme carrée à la place d'un anneau dans le cas d'un tube mobile.

[0023] Le mécanisme d'échappement 40 comporte un mobile d'échappement 42, 44 et un dispositif d'arrêt 45 agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement 42, 44. Le mobile d'échappement comporte une roue d'échappement 42 et une roue d'entrainement 44 montées de manière coaxiale et en contact l'une contre l'autre. La roue d'échappement 42 est superposée à la roue d'entrainement 44, laquelle est agencée pour être en prise avec le rouage du mouvement horloger. La roue d'échappement 42 et la roue d'entrainement 44 peuvent par exemple être d'un seul tenant pour former ensemble un mobile d'échappement monobloc.

[0024] Le mobile d'échappement 42, 44 peut comporter en son centre un trou traversant, de préférence cylindrique, dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre externe du tube mobile 34 du support de balancier 40 afin que le mobile d'échappement 42, 44 puisse être fixé sur le tube mobile 34 au-dessous du mécanisme de balancier 10. Selon une variante, le tube mobile 34 et le mobile d'échappement 42, 44 sont d'un seul tenant, obtenu par exemple par un procédé de fabrication additive.

[0025] Le support de tourbillon 30 comporte deux paliers 36 montés à l'intérieur du tube mobile 34 au niveau des extrémités respectives du tenon 32. Chaque palier 36 comporte une surface interne entourant une surface cylindrique du tenon 32 et une surface externe fixée à une portion de la paroi interne du tube mobile 34. Le support de tourbillon 30 comporte en outre une butée 38 disposée à une extrémité de tenon 32. Les paliers respectifs 36 sont en outre en appui contre respectivement la platine 50 du mouvement horloger et une surface inférieure de la butée 38 afin d'empêcher un débattement axial du tube mobile 34 le long du tenon 32. La forme des paliers est déterminée afin de minimiser les zones de contact avec respectivement la platine 50 et la surface inférieure de la butée 38 de sorte à limiter les frottements.

[0026] La roue d'entrainement 44 possède une denture standard pour engrener avec le rouage du mouvement horloger. La roue d'échappement 42, quant-à-elle, peut revêtir différents types de dentures profilées afin de permettre une rotation de la roue d'échappement 42 dans un seul sens. Par exemple, la roue d'échappement 42 peut comporter une denture à dents de loup comme illustré aux figures 2 et 3.

[0027] Selon une forme d'exécution illustrée à la figure 2, le dispositif d'arrêt 45 comporte une bascule d'échappement 46 en prise avec la roue d'échappement 42 sous l'action d'un ressort de bascule 48. La bascule d'échappement 46 coopère avec une lame ressort 49 agencée pour être actionnée par un organe d'actionnement 14 qui est solidaire du volant d'inertie. L'actionnement de la bascule d'échappement 46 par l'organe d'actionnement 14 du volant inertie 12 s'effectue à chaque oscillation du volant d'inertie 12, autrement dit une fois toutes les deux alternances de volant d'inertie.

[0028] L'organe d'actionnement 14 peut être par exemple sous la forme d'une projection s'étendant d'une portion du côté inférieur du volant d'inertie 12 selon un axe parallèle à l'axe du tourbillon 1 afin de pouvoir coopérer avec le dispositif d'arrêt 45. L'organe d'actionnement 14 peut toutefois revêtir différente forme solidaire du volant d'inertie 12 afin de s'adapter notamment au diamètre de la roue d'échappement 42. L'organe d'actionnement du volant d'inertie peut par exemple avoir une forme coudée s'étendant depuis le bord interne du volant d'inertie selon une direction radiale puis selon un axe sensiblement parallèle à l'axe du tourbillon 1 en direction de la roue d'échappement 42.

[0029] Selon la figure 2, lorsque l'organe d'actionnement 14 du volant d'inertie se déplace dans le sens horaire et percute la lame ressort 49, celle-ci se fléchie sur son passage selon un première direction et actionne la bascule d'échappement 46 dans le sens horaire, laquelle reste engagée avec la roue d'échappement 42. Lorsque l'organe d'actionnement 14 du volant d'inertie se déplace dans le sens anti-horaire et percute à nouveau la lame ressort 49, celle-ci se fléchie sur son passage selon une seconde direction opposée à la première direction et actionne la bascule d'échappement 46 dans le sens anti-horaire, laquelle se désengage de la roue d'échappement 42. Celle-ci est actionnée en rotation par le rouage du mouvement horloger jusqu'à ce que le ressort de bascule 48 ramène la bascule d'échappement 46 en position engagée avec la roue d'échappement. A chaque oscillation du volant d'inertie 12 la roue d'échappement pivote d'un angle de 360°/N ou N est le nombre de dents de la roue d'échappement 42.

[0030] Le dispositif d'arrêt peut présenter différente configuration, comme celle illustrée par la figure 3. Selon cet exemple, lorsque l'organe d'actionnement 14 du volant d'inertie se déplace dans le sens horaire, il glisse sur une portion de la bascule d'échappement 46 alors que lorsque l'organe d'actionnement 14 du volant d'inertie se déplace dans le sens anti-horaire il bute contre une portion de la bascule d'échappement 46 afin de désengager la bascule de la roue d'échappement. Celle-ci est actionnée en rotation par le rouage du mouvement horloger jusqu'à ce que le ressort de bascule 48 ramène la bascule d'échappement 46 en position engagée avec la roue d'échappement.

[0031] Contrairement à un échappement du type à ancre suisse où l'énergie de la roue d'échappement est transmise à la cheville de plateau de l'arbre de balancier par l'intermédiaire de la fourchette de l'ancre de sorte à entretenir les oscillations du balancier, selon la configuration du tourbillon 1, l'énergie est transmise au point d'attache de l'organe élastique choisi, par exemple aux points d'attache du premier et second spiral 18, 20 sur le tube mobile 34 qui „tire“ ces points d'attache au gré des oscillation du mécanisme de balancier 10 afin d'entretenir les oscillations du volant d'inertie 12.

[0032] Bien que le mécanisme de balancier 10, selon la forme d'exécution qui vient d'être décrite, comporte deux spiraux superposés, le mécanisme de balancier 10 peut comporter uniquement un spiral selon une variante d'exécution. Dans ce cas, les dimensions du spiral devront être calculées pour procurer au spiral la rigidité nécessaire pour permettre au volant d'inertie 12 d'osciller dans un plan perpendiculaire à l'axe du tourbillon 1. Par ailleurs, le ou chaque spiral peut être remplacé par tout autre organe élastique dont la forme est adaptée pour procurer la rigidité nécessaire en Z à l'organe élastique afin que volant d'inertie puisse osciller dans le plan perpendiculaire à l'axe du tourbillon 1.

List de référence

[0033] Tourbillon 1 Mécanisme de balancier 10 Volant d'inertie 12 Portion 12a, 12b Organe d'actionnement 14 Organe élastique Premier spiral 18 Second spiral 20 Support de tourbillon 30 Support fixe tenon 32 Support mobile 34 Tube mobile Paliers 36 Butée 38 Mécanisme d'échappement 40 Mobile d'échappement Roue d'échappement 42 Roue d'entrainement 44 Dispositif d'arrêt 45 Bascule d'échappement 46 Ressort de bascule 48 Lame ressort 49 Platine 50

Claims (13)

1. Tourbillon (1) pour mouvement horloger, comportant un mécanisme de balancier (10), un mécanisme d'échappement (40) et un support de tourbillon (30), le support de tourbillon (30) comportant un support fixe (32) et un support mobile (34) agencé pour tourner autour du support fixe (32), le mécanisme de balancier (10) comprenant un volant d'inertie (12) et au moins un organe élastique (18, 20) connecté, d'une part, à une ou plusieurs portions (12a, 12b) du volant d'inertie (12) et, d'autre part, au support mobile (34) du support de tourbillon (30), le mécanisme d'échappement (40) comportant un mobile d'échappement (42, 44) solidaire dudit support mobile (34) et un dispositif d'arrêt (45) agencé pour coopérer avec le mobile d'échappement (42, 44), le volant d'inertie (12) comportant un organe d'actionnement (14) agencé pour désengager le dispositif d'arrêt (45) de sorte à libérer le mobile d'échappement (42, 44) à chaque oscillation du volant d'inertie (12) afin de permettre au mobile d'échappement (42, 44), d'une part, d'être entraîné en rotation au gré des oscillations de volant d'inertie (12) et, d'autre part, d'entretenir les oscillations du volant d'inertie.

2. Tourbillon (1) selon la revendication 1, dans lequel l'organe d'actionnement (14) est connecté à une portion du volant d'inertie (12) d'un côté dudit au moins un organe élastique (18, 20) qui est adjacent au mobile d'échappement (42, 44).

3. Tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le support de tourbillon (30) comporte un tenon (32) agencé pour être monté de manière solidaire sur une platine (50) d'un mouvement horloger, ledit support mobile (34) étant agencé pour tourner autour du tenon (32).

4. Tourbillon (1) selon la revendication 3, dans lequel le support mobile (34) est sous la forme d'un tube mobile dont l'axe central est coaxial à l'axe du tenon (32).

5. Tourbillon (1) selon la revendication 4, dans lequel le support de tourbillon (30) comporte en outre deux paliers (36) montés à l'intérieur du tube mobile (34), chaque palier (36) comportant une surface interne entourant une surface cylindrique du tenon (32) et une surface externe fixée au tube mobile (34).

6. Tourbillon (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le support de tourbillon (30) comporte en outre une butée (38) disposée à une extrémité de tenon (32) afin d'empêcher un débattement axial du tube mobile (34) le long du tenon (32).

7. Tourbillon (1) selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel le volant d'inertie (12) est relié au tube mobile (34) uniquement par ledit au moins un organe élastique (18, 20).

8. Tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'arrêt (45) comporte une bascule d'échappement (46) et un ressort de bascule (48) agencé pour maintenir la bascule d'échappement (46) engagée avec le mobile d'échappement (42, 44).

9. Tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le mobile d'échappement comporte une roue d'échappement (42) agencée pour coopérer avec l'organe d'actionnement (14) du volant d'inertie (12) et une roue d'entrainement (44) agencée pour être en prise avec le rouage d'un mouvement horloger.

10. Tourbillon (1) selon la revendication précédente, dans lequel la roue d'échappement (42) est superposée à la roue d'entrainement (44)

11. Tourbillon (1) selon la revendication précédente, dans lequel la roue d'échappement (42) et la roue d'entrainement (44) sont d'un seul tenant.

12. Mouvement horloger comportant le tourbillon (1) selon l'une des revendication 9 à 11, la roue d'entrainement (44) étant en prise avec le rouage du mouvement horloger.

13. Pièce d'horlogerie comportant le mouvement horloger selon la revendication 12.