EP1335253B1

EP1335253B1 - Mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie

Info

Publication number: EP1335253B1
Application number: EP02405094A
Authority: EP
Inventors: Pierre-Alain Graemiger; Frank Vernay
Original assignee: Rolex SA
Current assignee: Rolex SA
Priority date: 2002-02-11
Filing date: 2002-02-11
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2022-02-11
Also published as: JP4246508B2; JP2003240875A; US6744696B2; DE02405094T1; DE60232054D1; US20030151981A1; EP1335253A1

Description

La présente invention se rapporte à un mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie comprenant un mobile indicateur de quantièmes à trente et une positions en prise une fois par jour avec un mobile d'entraînement en liaison cinématique avec le rouage dudit mouvement d'horlogerie, une came annuelle dont le contour est conformé pour distinguer les mois de 31 jours des autres mois, des moyens pour entraîner cette came à raison d'un tour par année et un mécanisme de correction relié à ladite came annuelle pour faire avancer ledit mobile indicateur d'une position supplémentaire à la fin de chaque mois de moins de 31 jours, ce mécanisme de correction comportant une came de correction en liaison cinématique avec ledit mobile indicateur de quantièmes.
On a proposé depuis longtemps ce type de mécanisme de quantième qui constitue un compromis entre le quantième simple et le quantième perpétuel ou semi-perpétuel nécessitant un mécanisme relativement complexe et par conséquent délicat et composé d'un nombre de pièces assez grand, occupant de la place aussi bien en plan qu'en hauteur. Le quantième simple nécessite la remise à la date cinq fois par année, à la fin des mois de moins de 31 jours. Le quantième annuel ne nécessite plus qu'une correction à la fin du mois de février.
Parmi les quantièmes de ce type, on peut citer le CH 583'932 , le CH 684'815 , le CH 685'585 , le EP 756'217 , le CH 581'341 et le EP 987'609 . Tous ces mécanismes ont un changement de quantième traînant, en outre, le passage entre le "30" et le "1" se fait par un saut en deux phases, faisant ainsi apparaître plus ou moins longtemps le "31" entre le "30" et le "1" à la fin des mois de moins de 31 jours. Par ailleurs, certains des mécanismes susmentionnés sont relativement compliqués. On connaît également des mécanismes de quantièmes à saut instantané, mais ceux-ci sont des quantièmes simples.
On a encore proposé dans le DE 205445 un mécanisme de calendrier dont l'organe d'entraînement du mobile indicateur des quantièmes est solidaire d'une part, d'un levier de correction en prise avec une came de correction en liaison cinématique avec le mobile indicateur des quantièmes et d'autre part d'un doigt palpeur en prise avec une came annuelle. Dans cette solution l'organe d'entraînement est solidaire du levier de correction, en sorte qu'à chaque entraînement du mobile indicateur des quantièmes, le mécanisme de calendrier doit armer le ressort qui sert à maintenir en prise le doigt palpeur avec la came annuelle. Alors que la correction du mobile des quantièmes n'intervient qu'une fois par mois, le ressort est armé et désarmé chaque jour.
Le but de la présente invention est de rendre annuel un mécanisme de quantième simple, de préférence instantané, à l'aide d'une solution ajoutant aussi peu de pièces supplémentaires que possible, garant d'un fonctionnement sûr et d'un faible encombrement.
A cet effet, la présente invention a pour objet un mécanisme de quantième du type susmentionné, tel que défini par la revendication 1.
Les avantages principaux de ce mécanisme résident dans sa simplicité et dans son efficacité et sa fiabilité. En dissociant la fonction de correction de celle de l'entraînement quotidien, le ressort utilisé pour la seule correction en fin de mois n'est armé qu'une fois par mois. Avantageusement, ce mécanisme peut être associé à un quantième à saut instantané et permet la correction automatique à la fin des mois de moins de 31 jours de façon également instantanée.
Des particularités et des avantages spécifiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés qui l'accompagnent, illustrant, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution ainsi qu'une variante du mécanisme de quantième objet de la présente invention.

La figure 1 est une vue en plan de ce mécanisme dans une première position correspondant au 30 août;
la figure 2 est une vue en plan de ce mécanisme dans la position qu'il occupe le 31 août;
la figure 3 est une vue en plan de ce mécanisme dans la position qu'il occupe le 1^er septembre;
la figure 4 est une vue en plan de ce mécanisme dans la position qu'il occupe le 30 septembre;
la figure 5 est une vue en plan de ce mécanisme dans la position qu'il occupe le 1^er octobre; simultanément cette figure montre également le mécanisme en position de correction manuelle de la date;
la figure 6 est une vue en plan d'une variante du guidage du disque de quantième.

Le mécanisme de quantième illustré par les figures 1 à 5 comporte un mobile annulaire 1 portant les quantièmes de 1 à 31. Ce mobile annulaire 1, plus généralement appelé disque des quantièmes comporte une denture interne habituelle 1b et est solidaire d'une came de correction annulaire 1a.
La denture 1b est en prise d'une part avec un sautoir de positionnement 2 (figure 6) et d'autre part avec un doigt d'entraînement 3 solidaire d'une came de saut instantané 4 concentrique à une roue d'entraînement 5. Une ouverture en arc de cercle 5a solidaire de la roue d'entraînement 5 et une cheville 4a solidaire de la came de saut instantané 4 servent à rendre cette came solidaire de la roue d'entraînement, mais avec un certain jeu angulaire dont le rôle sera expliqué par la suite. Un galet 6a d'une bascule 6 pour le changement instantané des quantièmes, est pressé contre le pourtour de la came de saut instantané 4 par un ressort 7.
Dans cette forme d'exécution, un second doigt 3a est destiné à entraîner une étoile des jours de la semaine 17 à sept bras, une fois par jour en même temps que le disque des quantièmes 1. L'invention n'est cependant pas limitée à la présence de cette étoile des jours 17, le mécanisme selon l'invention ne pouvant comporter que l'indication des quantièmes.
Le mécanisme qui vient d'être décrit est celui d'un quantième instantané simple. Nous allons maintenant décrire la partie du mécanisme qui permet de passer d'un quantième simple à un quantième annuel, tout en restant instantané, au moins pour l'essentiel, c'est-à-dire du 1^er au 30 du mois. Comme indiqué précédemment, le disque des quantièmes est solidaire d'une came de correction annulaire 1a contre laquelle une bascule de correction 8 munie d'un galet 8a est appliquée par un ressort 9. Cette came de correction 1a comporte une longue rampe circulaire 1a' destinée à armer le ressort 9 de la bascule de correction. Cette rampe annulaire 1a' s'étend sur un angle d'à peu près 348° (30/31^ème), en s'éloignant progressivement du centre de rotation du disque de quantième et se termine par une courbe concave 1a* reliant la fin au début de la longue rampe circulaire et qui s'étend sur à peu près 12°. Cette courbe concave 1a* permet à la bascule 8 pressée par le ressort 9 de faire avancer le disque des quantièmes d'un pas grâce à l'énergie emmagasinée par le ressort 9. A noter que la forme de courbe concave 1a* reliant les deux extrémités de la rampe circulaire 1a' n'est pas indispensable au fonctionnement du mécanisme de correction automatique et pourrait être remplacée par une simple rampe rectiligne.
En face de la jonction entre la courbe concave 1a* et le début de la rampe circulaire 1a', le bord interne de la came de correction 1a porte une dent, un doigt, ou une saillie 10, destinée à venir en prise à chaque rotation du disque des quantièmes 1 avec une étoile de correction 11 en prise avec un sautoir de positionnement 12 pressé par un ressort 13.
Cette étoile de correction 11 est solidaire d'un renvoi 14 engrenant avec un renvoi 15, lui-même en prise avec un mobile indicateur des mois 16, concentrique à l'étoile des jours 17. Une came annuelle circulaire 18 est concentrique au renvoi 15. Elle comporte une cheville 18a en prise avec une ouverture en arc de cercle 15a du renvoi 15. Un ressort 19 dont une extrémité est solidaire du renvoi 15 et dont l'autre est solidaire de la came annuelle circulaire 18 tend à maintenir la cheville 18a contre l'extrémité gauche de l'ouverture 15a. La came annuelle circulaire 18 est divisée angulairement en douze secteurs égaux, chaque secteur correspondant à un mois de l'année. Les mois de 31 jours correspondent aux parties de grand diamètre 18' de la came 18, alors que les cinq mois de moins de 30 jours correspondent aux parties de petit diamètre 18* formant ainsi cinq creux dans la partie de grand diamètre 18' de la came annuelle 18.
La bascule de correction 8 présente un doigt 8b qui est destiné à coopérer avec la came annuelle 18 à la fin de chaque mois comme on va l'expliquer maintenant. Comme on le voit sur la figure 1 correspondant au 30 août, le galet 8a de la bascule de correction 8 arrive vers l'extrémité de la rampe circulaire 1a' de la came 1a. Le doigt 8b de la bascule de correction 8 se trouve en face d'une partie de grand diamètre 18' de la came annuelle 18. En passant du 30 au 31 (figure 2), on peut remarquer que le galet 8a de la bascule de correction 8 a dépassé l'extrémité de la rampe circulaire 1a' de la came de correction 1a, mais la partie de grand diamètre 18' de la came annuelle 18 qui se trouve en face du doigt 8b empêche la bascule 8 de descendre le long de la courbe concave 1a* de la came de correction 1a. De ce fait, le passage du 31 août au 1^er septembre s'effectue normalement à l'aide du doigt d'entraînement 3 solidaire de la came de saut instantané 4, comme on le voit sur la figure 3.
Au cours de ce passage du 31 au 1^er du mois suivant, le galet 8a de la came de correction 8 est passé de la fin au début de la rampe circulaire 1a' de la came de correction 1a. Simultanément, le doigt 10 de cette came de correction 1a entraîne l'étoile de correction 11 d'un pas. Etant donné que le renvoi 14 est solidaire de l'étoile de correction 11, le renvoi 15 et le mobile indicateur des mois 16 sont entraînés simultanément à l'étoile de correction 11. Cette rotation permet au doigt 8b de la bascule de correction 8 de pénétrer entre deux parties de grand diamètre 18' de la came de correction 18, correspondant à un mois de moins de 31 jours, ici le mois de septembre. Comme à chaque changement de quantième, le doigt 3a fait tourner l'étoile des jours 17.
Les figures 4 et 5 montrent le passage du 30 septembre au 1^er octobre. Sur la figure 4, la bascule de correction 8 et la came de correction occupent la même position que sur la figure 1, mais la came annuelle 18 est disposée en sorte qu'un creux situé entre deux parties de grand diamètre 18' se trouve vis-à-vis du doigt 8b de la bascule de correction. Par conséquent, lors du prochain entraînement du disque des quantièmes 1, le 30 septembre à minuit, le doigt 3 déplace normalement le disque des quantièmes d'un pas, amenant ainsi le galet 8a de la bascule de correction dans la position illustrée par la figure 2, mais étant donné que le doigt 8b de la bascule de correction 8 se trouve en face d'une partie de petit diamètre 18* de la came annuelle 18, le ressort 9 pousse cette bascule de correction 8 et son doigt 8b dans le creux de la came annuelle 18, en sorte qu'au cours de ce basculement effectué sous la pression du ressort 9, le galet 8a glisse le long de la courbe concave 1a* de la came de correction 1a qui déplace le disque de quantième 1 d'un second pas pour l'amener à afficher le 1^er octobre.
Au cours de ce second pas, immédiatement consécutif au premier pas du disque des quantièmes 1, l'étoile de correction 11 est déplacée d'un pas en même temps que les renvois 14 et 15 et le mobile des mois 16. Etant donné que le doigt 8b de la bascule de correction 8 est engagé dans un creux de la came annuelle 18, celle-ci ne peut pas tourner. C'est la raison pour laquelle la came annuelle 18 reste immobile et l'ouverture en arc de cercle 15a ménagée dans le renvoi 15 permet un déplacement angulaire relatif entre ce renvoi 15 et la came annuelle 18. Au cours du mois suivant, la bascule de correction 8 est progressivement soulevée par la rampe circulaire 1a' de la came de correction 1a. Une fois que le doigt 8b de cette bascule est complètement sorti du creux de la came annuelle 18, le ressort 19 ramène la cheville 18a de la came annuelle 18 en butée contre l'autre extrémité de l'ouverture en arc de cercle 15a du renvoi 15, en sorte que l'extrémité du doigt 8b de la bascule 8 se retrouve alors en face d'une partie de grand diamètre 18' de la came annuelle 18, la mettant hors d'action le 31 octobre comme on l'a expliqué ci-dessus lors du passage du 30 au 31 août.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, lors du passage du disque des quantièmes du 31 au 1^er du mois suivant, le doigt 8b de la bascule 8 tombe dans un creux 18* de la came annuelle 18. Suivant la pression exercée par le ressort 9 de la bascule de correction 8, le frottement entre le doigt 8b de la bascule 8 et la partie 18' de la came annuelle peut être supérieur au couple développé par le ressort 19, en sorte qu'au lieu de tomber tout de suite dans le creux 18* de la came annuelle 18, le doigt 8b restera sur la partie de grand diamètre 18' de la came 18 pendant que le renvoi 15 est entraîné par le doigt 10, l'étoile 11 et le renvoi 14, armant ainsi le ressort 19. Dès que la rampe 1a' de la came de correction 1a aura soulevé suffisamment la bascule 8 au cours du mois suivant, la came annuelle 18 sera déplacée angulairement d'un pas dans le sens des aiguilles de la montre par la détente du ressort 19, en sorte que le doigt 8b de la bascule 8 tombera alors dans un creux 18* de la came annuelle 18, correspondant à un mois de moins de 31 jours.
Dans la forme d'exécution du quantième instantané décrit ci-dessus, l'ouverture 5a ménagée dans la roue d'entraînement 5 du quantième, dans laquelle la cheville 4a de la came de saut instantané 4 est engagée, permet un déplacement angulaire relatif d'un pas entre cette came 4 et la roue d'entraînement 5, en liaison cinématique avec le rouage indicateur de la pièce d'horlogerie, afin de permettre le saut instantané du disque de quantième 1. Après le saut de ce disque de quantième, le doigt d'entraînement 3 solidaire de la came de saut instantané 4 se trouve entre deux dents de la denture 1b et puisque la cheville 4a de la came 4 s'est déplacée durant le saut à l'autre extrémité de l'ouverture en arc de cercle 5a de la roue d'entraînement 5, elle garantit que le disque de quantième 1 ne peut pas sauter de plus d'un pas, le doigt d'entraînement 3 jouant alors le rôle d'organe de verrouillage.
Le mécanisme de quantième annuel, dans cette version sera instantané, mais le passage du 30 au 1^er, dans le cas d'un mois de 30 jours, se fera en deux temps, le 31 étant affiché durant un certain temps, jusqu'à ce que la roue d'entraînement avance et fasse sortir le doigt 3 de la denture 1b du disque des quantièmes 1.
La figure 6 illustre une variante qui permet d'éviter ce passage du 30 au 1^er en deux temps. A cet effet, le disque des quantièmes 1 est monté pivotant sur trois galets de guidage 20a, 20b, 20c montés pivotants sur la platine P portant le mécanisme calendrier, de part et d'autre de l'extrémité du sautoir de positionnement 2 du disque de quantièmes 1 qui est en contact avec la denture 1b de ce disque 1, en sorte que ce sautoir 2 pressé par un ressort 2a formé par un bras élastique venu d'une pièce avec lui, applique ce disque de quantième 1 contre ces galets de guidage 20 en le guidant autour d'un axe virtuel coïncidant avec le centre de ce disque de quantième 1. On a montré par une flèche F₁ le moment de force résultant de la pression du cliquet 2 sur une dent 1b du disque de quantième 1 par rapport au galet de guidage 20a. On a montré par ailleurs par la flèche F₂ le moment de force résultant de la bascule de correction 8 pressée par le ressort 9 contre la courbe concave 1a* de la came de correction 1a par rapport à ce même galet de guidage 20a. On voit que ce moment de force F₂ dont le bras de levier est sensiblement supérieur à celui du moment de force F₁ développe un couple plus élevé et de sens opposé à celui du moment de force F₁, en sorte qu'il est apte à faire basculer le disque des quantième 1 par rapport au galet 20a comme illustré en traits mixtes sur la figure 6.
Un quatrième galet 20d situé à une certaine distance du bord du disque des quantièmes 1 sert de butée pour limiter le basculement du disque des quantièmes 1. Ce basculement permet à la denture 1b du disque des quantièmes 1 de s'écarter du doigt 3 après le saut du 30 au 31 lors du passage du 30 au 1^er, en sorte que ce saut de deux pas du disque de quantièmes devient alors instantané tout en maintenant le verrouillage destiné à empêcher le saut de deux quantièmes dans les autres cas.
On peut encore constater sur la figure 5 que le ressort 9 pressant la bascule contre les cames de correction 1a et annuelle 18 est un ressort à deux bras dont l'un appuie sur la bascule de correction 8, tandis que l'autre appuie sur une tirette 21 de mise à l'heure et de mise à la date du mécanisme de remontage et de mise à l'heure. Normalement, cette tirette 21 est dans la position illustrée en traits mixtes sur la figure 5, position dans laquelle la tige de remontoir 22 occupe une position axiale poussée vers le centre du mouvement d'horlogerie. Lorsque l'on tire cette tirette vers l'extérieur pour l'amener dans la position dessinée en trait continu sur la figure 5, correspondant à la position de mise à la date et de mise à l'heure, on peut constater que le bras du ressort 9 qui appuie sur la tirette se déplace d'un angle substantiel par rapport au bras de ce même ressort 9 qui appuie sur la bascule de correction 8, diminuant sensiblement la pression du ressort sur cette bascule de correction 8, facilitant les opérations de correction de la date et de mise à l'heure et améliorant la sécurité du fonctionnement pendant cette opération, en réduisant la pression de la bascule 8 sur la came de correction 1a du disque des quantièmes 1.
Comme on a pu le constater à la lecture de la description qui précède, le mécanisme de calendrier annuel selon la présente invention est extrêmement simple, puisqu'il ne comporte qu'une came de correction 1a, une bascule de correction 8, une came annuelle 18 qui neutralise ou non l'action de la came de correction 1a et une étoile d'entraînement 11 de cette came annuelle 18. Cette simplicité est garante de la fiabilité du mécanisme, tous les organes étant constitués par des organes dentés à l'exception de la bascule de correction 8 nécessaire pour effectuer le pas supplémentaire à la fin des mois de moins de 31 jours et qui permet de rendre cette correction instantanée.
Ce mécanisme occupe peu de place aussi bien en plan qu'en hauteur. Bien que l'on ait décrit un quantième annuel associé à un mécanisme à saut instantané, cette invention est évidemment applicable à d'autres mécanisme de quantièmes à saut semi-instantané ou à changement de quantième traînant. De même comme on a pu le constater, cette invention s'applique aussi à un calendrier indiquant le quantième, le jour et le mois, comme à un quantième seul ou à un calendrier indiquant le quantième et le jour.

Claims

Mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie comprenant un mobile indicateur de quantièmes (1) à trente et une positions en prise une fois par jour avec un mobile d'entraînement (5) en liaison cinématique avec le rouage dudit mouvement d'horlogerie, une came annuelle (18) dont le contour est conformé pour distinguer les mois de 31 jours des autres mois, des moyens (1, 10-15) pour entraîner cette came annuelle (18) à raison d'un tour par année et un mécanisme de correction (1a, 8, 9) relié à ladite came annuelle (18) pour faire avancer ledit mobile indicateur d'une position supplémentaire à la fin de chaque mois de moins de 31 jours, ce mécanisme de correction (1a, 8, 9) comportant une came de correction (1a) en liaison cinématique avec ledit mobile indicateur de quantièmes (1), une bascule de correction (8) en prise d'une part avec ladite came de correction (1a) et d'autre part, avec ladite came annuelle (18) et un ressort (9) pour presser ladite bascule de correction (8) contre lesdites cames (1a, 18), caractérisé en ce que ladite came de correction (1a) comporte une portion (1a') s'étendant sur un angle d'à peu près 30/31^ème de sa course totale pour armer ledit ressort (9), la fin et le début de cette came étant reliés par une portion s'étendant sur à peu près 1/31^ème de sa course totale et (1a*) dimensionnée pour provoquer le déplacement d'un pas dudit mobile de quantième (1) entre le "31" et le "1" sous la pression dudit ressort (9).
Mécanisme de quantième selon la revendication 1, dans lequel ladite came de correction (1a) est de forme annulaire et est concentrique et solidaire dudit mobile de quantièmes (1) et porte une saillie (10) destinée à venir en prise à chaque tour dudit mobile de quantièmes (1) avec un mobile (11) pour l'entraînement de ladite came annuelle (18) pour entraîner ledit mobile (11) d'un pas.
Mécanisme de quantième selon la revendication 1, dans lequel ladite came annuelle (18) est circulaire et est divisée en douze secteurs égaux présentant deux diamètres respectifs différents (18', 18*) plus grand pour les mois de 31 jours que pour les autres mois, formant ainsi cinq parties creuses de plus petit diamètre (18*) correspondants aux mois de moins de 31 jours, dans lesquels un doigt (8b) solidaire de ladite bascule de correction (8) peut pénétrer sous la pression dudit ressort (9) lorsque ladite came de correction (1a) libère ladite bascule de correction (8) à la pression dudit ressort (9), cette came annuelle (18) étant concentrique à une roue d'entraînement (15), un ressort (19) et des moyens de limitation angulaire de déplacement relatif reliant ladite came annuelle (18) à ladite roue d'entraînement (15).
Mécanisme de quantième selon la revendication 1, dans lequel ledit ressort (9) comporte deux bras, l'un appuyant sur ladite bascule de correction (8), l'autre sur une tirette de mise à l'heure, mise à la date (21) du mécanisme de remontage et de mise à l'heure dudit mouvement d'horlogerie, de manière que lorsque ladite tirette (21) est déplacée en position de mise à l'heure, mise à la date, elle détend simultanément ledit ressort (9).
Mécanisme de quantième selon la revendication 1, dans lequel ledit mobile d'entraînement (5) est relié à une denture (1b) dudit mobile indicateur de quantième (1) par un mécanisme à saut instantané comprenant un doigt d'entraînement (3) solidaire d'une came de saut instantané (4) concentrique audit mobile d'entraînement (5) et présentant, par rapport à celui-ci, un degré de liberté angulaire égal à un pas dudit doigt d'entraînement (3), en sorte qu'immédiatement après ledit saut instantané, ledit doigt d'entraînement (3) reste en prise avec ladite denture (1b) du mobile indicateur de quantième (1) et est maintenu dans cette denture par ledit mobile d'entraînement pendant une durée suffisante pour empêcher tout déplacement supplémentaire dudit mobile indicateur de quantième (1).
Mécanisme de quantième selon la revendication 5, dans lequel ledit mobile indicateur de quantième (1) présente une forme annulaire et est monté pivotant par l'intermédiaire de deux galets (20a, 20b) contre lesquels le bord dudit mobile indicateur de quantième (1) est maintenu par la pression exercée par un sautoir de positionnement (2) de ce mobile indicateur (1), le moment de force (F₁) par rapport à l'un desdits galets (20a, 20b) exercé sur ce mobile indicateur (1) par ledit sautoir (2) étant sensiblement inférieur et développant un couple de sens opposé à celui (F₂) développé par ladite bascule de correction (8) lorsqu'elle est en prise avec ladite portion (1a*) dimensionnée pour provoquer le déplacement d'un pas dudit mobile de quantième (1), de manière à déplacer ledit mobile de quantième (1) par rapport audit galet (20a) autour duquel s'exerce ledit couple exercé par ladite bascule de correction (8), ledit doigt d'entraînement (3) étant situé entre ce galet (20a) et l'extrémité de ladite bascule (8) en prise avec ladite portion (1a*) dimensionnée pour provoquer le déplacement d'un pas dudit mobile de quantième (1), de manière à dégage la denture (1b) dudit mobile indicateur de quantièmes (1) dudit doigt d'entraînement (3) lorsque ce mobile est entraîné par ladite bascule de correction (8).