EP1351104B1 - Dispositif à roue de programme pour mécanisme de quantième perpétuel, et pièce d'horlogerie comportant un tel mécanisme - Google Patents

Dispositif à roue de programme pour mécanisme de quantième perpétuel, et pièce d'horlogerie comportant un tel mécanisme Download PDF

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EP1351104B1
EP1351104B1 EP02076289A EP02076289A EP1351104B1 EP 1351104 B1 EP1351104 B1 EP 1351104B1 EP 02076289 A EP02076289 A EP 02076289A EP 02076289 A EP02076289 A EP 02076289A EP 1351104 B1 EP1351104 B1 EP 1351104B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
teeth
tooth
retractable
programme
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02076289A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1351104A1 (fr
Inventor
Ludwig Oechslin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulysse Nardin SA
Original Assignee
Ulysse Nardin SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Ulysse Nardin SA filed Critical Ulysse Nardin SA
Priority to DE60230011T priority Critical patent/DE60230011D1/de
Priority to EP02076289A priority patent/EP1351104B1/fr
Priority to AT02076289T priority patent/ATE415648T1/de
Priority to CH00588/03A priority patent/CH696861A5/fr
Publication of EP1351104A1 publication Critical patent/EP1351104A1/fr
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Publication of EP1351104B1 publication Critical patent/EP1351104B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • G04B19/243—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator
    • G04B19/247—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator disc-shaped
    • G04B19/253—Driving or releasing mechanisms
    • G04B19/25333—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement
    • G04B19/25353—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement driven or released stepwise by the clockwork movement
    • G04B19/2536—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement driven or released stepwise by the clockwork movement automatically corrected at the end of months having less than 31 days

Definitions

  • the figure 1 represents a perpetual calendar watch as described in the Swiss patent cited above, to which the reader can refer for more details.
  • This drawing represents not only the appearance of the watch seen from above, but also the cogs of calendar allowing to display the complete date in wickets of the dial of the watch.
  • this watch has a display of the date 3 appearing in a window 4. It further comprises a display of the day of the week 5, the month 6 and the last two digits of year 7, in respective counters arranged in a dial 8 having indexes 9.
  • all the calendar mechanism is hidden behind the dial 8, but it is shown in transparent view in the figure 1 to simplify the presentation.
  • the perpetual calendar mechanism is driven by a hour wheel 11 connected to the hour hand 1. It mainly comprises a twenty-four hour wheel 13, making a turn in twenty-four hours, and a program wheel 14 making one round a month. This program wheel can directly carry the ring on which are affixed the dates 3 appearing in the window 4.
  • the twenty-four hour wheel 13 has a toothing with twenty-four teeth 15 which meshes with the twelve teeth of the hour wheel 11. It furthermore comprises a finger which causes the display of the day of the week 5, in a way that will not be described here.
  • the program wheel 14 is a mechanical assembly driven once a day by the twenty-four hour wheel 13 and arranged to make one turn per month regardless of the length of the month. It is coaxial with a fixed wheel 16 and it comprises a main board 17 having an outer toothing with 31 teeth, held in position by a jumper spring 18. The toothing 15 of the wheel 13 has a longer tooth which meshes with the Plate 17 to advance one step at the end of each month.
  • the program wheel 14 also comprises a second board 19 having an additional finger for driving, once a month, a pinion 20 which forms part of a gear train shown in FIG. figure 1 , but not described in detail, to activate the display of months 6 and 7 years.
  • the program wheel 14 For the program wheel 14 to advance one, two or three additional steps at the end of the months of less than 31 days, it comprises a set of satellite wheels which are rotatable on the board 17 and are rotated by meshing on the fixed wheel 16 during the rotation of the program wheel. Three of these satellite wheels, bearing the references 22, 23 and 24 in the figure 1 have one or more longer teeth than the others, which emerge temporarily on the periphery of the program wheel and are retracted inward the rest of the time. When these retractable teeth emerge at the periphery, they can be attacked by three additional teeth of the twenty-four hour wheel 13 to produce the additional steps of the program wheel 14 at the end of a month of less than 31 days. For more details, refer to the description given in the patent CH 680 630 .
  • An object of the present invention is to overcome this disadvantage by reducing the number of levels of the components of the program wheel.
  • the present invention aims to create program wheels whose movable elements with retractable teeth can be relatively simple and take up little space.
  • An additional object is to provide the movable element drive mechanism in the form of toothed wheels having as large as possible tooth modules, in order to be more robust and less expensive to manufacture.
  • the invention relates to a program wheel device of the type indicated in the preamble, characterized in that said movable element is a sliding element, mounted on the board of the program wheel so as to be able to slide between its active position. and its inactive position.
  • Such a sliding element can replace one of the retractable tooth wheels of the prior art, which allows to juxtapose it to another of said wheels and thus reduce the total thickness of the program wheel.
  • control mechanism comprises cam surfaces located on a satellite wheel and arranged to abut against an edge of the sliding member to determine the respective positions of this edge in the two positions of the sliding member. This makes it possible to position the sliding element without resorting to a spring.
  • a program wheel 200 shown in FIGS. Figures 2 and 3 which can be used in place of the program wheel 14 in the watch shown in FIG. figure 1 .
  • the program wheel 200 is mounted on a plate 201 so as to rotate about a fixed axis 202 provided with a fixed wheel 203 with seven teeth. It comprises a main board 204 provided with an external toothing with thirty-one teeth 205 uniformly distributed.
  • the program wheel comprises a second board 206 provided with a toothing for driving a date ring not shown, immobilized in a conventional manner by a jumper which also has the effect of immobilizing the program wheel. Otherwise, the date ring could be integral with the board 204, since it advances one step per day and makes one turn per month, as will be explained later.
  • the board 206 can also drive the pinion 20 shown in FIG. figure 1 .
  • the plate 201 further carries, by a fixed axis 207, the twenty-four-hour wheel 13 whose twenty-four-tooth toothing comprises twenty-three short teeth 15 and a long tooth 208.
  • the hour wheel 11 described with reference to the figure 1 meshes with this toothing and thus continuously drives the wheel 13 at the rate of one turn per day.
  • the teeth 15 are too short to touch the teeth 205 of the program wheel.
  • the long tooth 208 is capable of meshing with the teeth 205 in order to rotate the program wheel by one step of the toothing of the board 204, that is to say 1/31 of a turn, corresponding to the changeover to the next day on the date ring. This step advance occurs every day at midnight.
  • the main board 204 of the program wheel carries three movable elements 210, 211 and 212 provided with retractable teeth, and a control mechanism 213 which positions these movable elements permanently and positively.
  • These movable elements and the mechanism 213 are arranged on two levels, the elements of the lower level being drawn in bold lines on the figure 2 to clarify the drawing.
  • the fixed wheel 203 occupies both levels.
  • the element 210 is a twelve-toothed wheel called the wheel of the months and rotating around a stud 214 integral with the board 204.
  • the twelve teeth meshes with the fixed wheel 203; they comprise seven short teeth 216, corresponding to the months of thirty-one days, and five long teeth 217 corresponding to the shorter months.
  • the long teeth 217 may emerge at the periphery of the program wheel, superimposed on the teeth 205 of the board 204, and then retract inward because the diameter of their wheel 210 is smaller than that of the wheel. board 204.
  • the element 211 is a twelve-toothed wheel called February wheel and rotating around a stud 218 integral with the pad 214, but smaller in diameter and off center relative to the pad 214 in the circumferential direction of the program wheel.
  • the element 212 is a sliding element provided with a retractable tooth 221 and called the leap element because its tooth is retracted on February 28 of the leap years, but not on February 28 of the normal years. It is guided by three studs 222, 223 and 224 attached to the board 204 and it comprises two spouts 225 and 226 which abut against the studs 222 and 224 to define its active position, in which its tooth 221 emerges at the periphery of the wheel of program, being superimposed on one of the teeth 205 of the board 204.
  • the control mechanism 213 comprises four planet wheels 228, 229, 230 and 231 rotatably mounted on the board 204 and whose teeth are short enough not to emerge as far as the retractable teeth at the periphery of the program wheel.
  • the wheel 228 has twelve teeth 232 which mesh with the fixed wheel 203.
  • the wheel 229 is integral with the wheel 228 and has a tooth 233 between two recesses 234, with a circular bearing 235 on the rest of its periphery.
  • the wheel 230 has eight teeth 236 which engage in the recesses 234, then slide on the circular bearing 235 so that the wheel 230 is locked during the remainder of the rotation of the wheel 229.
  • the wheel 231 has eight teeth which meshes with the wheel 230, namely three long teeth 238, angularly spaced 90 degrees, and five short teeth 239.
  • the teeth 238 and 239 act as cam surfaces resting against a rear edge 240 of the sliding element 212 to push it more or less far towards the periphery of the program wheel.
  • a long tooth 238 bears against the edge 240, the element 212 is held in its active position shown in FIG. figure 2 . But if it is one of the short teeth 239 facing this edge, the element 212 can move back as will be described later, to its inactive position in which the tooth 221 is retracted.
  • each of the retractable teeth 217, 220 and 221 is arranged so that its active position, when the tooth emerges at the periphery of the program wheel, is above one of the teeth 205 of the board 204.
  • they may have the same profile as the teeth 205.
  • Each of the wheels 210, 211 and 228 meshing with the fixed wheel 203 performs 7/12 turn for a complete revolution of the program wheel 200, performed in one month. After a year, they did exactly seven laps and find themselves in the same position on the same date as the previous year. On the other hand, at the end of the twelve months of the year, they have each month a different position and therefore each time have another tooth in front of the wheel 13.
  • the wheel 229 linked to the wheel 228 advances the wheels 230 and 231 two steps, so a quarter turn, seven times a year.
  • the cam wheel 231 thus has a quarter turn of difference between February 28 of a year and that of the following year. It is thus understood that at this date, its long teeth 238 have put the sliding leap element 212 in its active position three years in a row and let it return to the retracted position in the fourth year of the Julian cycle.
  • the wheel 13 has three additional teeth 241, 242 and 243 located higher than its teeth 15 and 208, so as not to touch the teeth 205 of the program wheel 200, but to mesh respectively with the retractable teeth 221, 220 and 217 when they emerge at the periphery of the program wheel in front of the wheel 13.
  • the teeth 241, 242 and 243 have the same length as the long tooth 208 and are each superimposed on one of the three short teeth 205 which precede this long tooth, in order to act just before the long tooth. They can therefore be integral with the short teeth that they surmount or attached to the wheel 13 in the vicinity of these short teeth.
  • the tooth 241 is intended to drive the retractable tooth 221 of the sliding leap element 212 when it is in the active position in front of the wheel 13, February 28 of normal years. This action is carried out three hours before the action of the tooth 208, so at about 21 hours, and brings the wheel 211 in front of the wheel 13. On February 28 of a leap year, as the element 212 n ' is not supported by a long tooth 238 of the cam wheel 231, the tooth 241 pushes it back to its inactive position, which retracts the tooth 221 without driving the program wheel 200. That is why the element sliding 212 does not need a return spring.
  • the tooth 242 is intended to drive the retractable tooth 220 of the February 211 wheel when the tooth 220 is in the active position in front of the wheel 13, at the end of February. This action takes place two hours before the action of the tooth 208, so at about 22 hours, and brings the wheel 210 in front of the wheel 13.
  • the tooth 243 is intended to drive one of the five retractable teeth 217 of the wheel of the months 210 when the tooth 217 of the corresponding month (February, April, June, September, November) is in active position in front of the wheel 13. This action takes place one hour before the action of the tooth 208, so at about 23 hours. Then, the tooth 208 acts as every month on that of the teeth 205 which is in front of the wheel 13.
  • the program wheel 200 can be made with satellite wheels having a small number of teeth, so that the gears can have relatively large modules and lugs, which reduces the cost of manufacture.
  • This wheel is devoid of any return spring and operates without significant friction.
  • its structure has a level of less than the program wheel 14 shown in FIG. figure 1 .
  • this second sliding element could be positioned by a satellite wheel mechanism similar to the mechanism 213, putting this element in active position each year at the end of February thanks to a wheel similar to the cam wheel 231, but having four teeth long instead of three.
  • the display members of the watch comprise conventional analog time indication members, comprising a minute hand 41 and a hour hand 42 which turn in front of a dial 43 carrying for example twelve fixed time marks (not shown ). Needles 41 and 42 are conventionally driven by a clockwork movement to rotate about the central axis of the watch. Of course, we could still add a second hand in the center.
  • a calendar index 46 is driven by the watch movement of the watch so as to perform a complete turn in 28 days around the central axis of the needles 41 and 42, preferably clockwise, facing a scale of the days 47 which is fixed on the dial 43.
  • the graduation 47 which extends over the entire round of the dial, is divided into twenty-eight equal sectors bearing the names of the days of four consecutive weeks.
  • the index 46 formed here by a central hand, can be driven either continuously or by 1/28 turn to always stand in front of the middle of a sector of the fixed graduation 47. It could also provide an annular disk for carrying the index finger 46.
  • the calendars 1 to 31 are distributed on respective sectors of two date discs 51 and 52, next to the graduation of the days 47. Each sector carrying a date extends over 1/28 of a turn, so that it can to be placed in exact correspondence of a sector of the graduation of days 47.
  • the first date disc 51 carries a graduation 53 having the dates of a first part of the month, for example in this case the dates of 1 to 15 on fifteen consecutive sectors.
  • the second date disc 52 carries a graduation 54 comprising the calendars of the second part of the month, that is to say in the present case from 16 to 31 out of sixteen consecutive sectors.
  • the second disc 52 is located behind the first disc 51 and has a larger diameter, so that its graduation 54, disposed on a circular arc of greater radius than the graduation 53, is always visible along the periphery of the first 51 and that three sectors of the respective ends of the two graduations 53 and 54 can be juxtaposed, as seen in FIG. figure 4 for the dates 13 to 18.
  • the index 46 facing one of the sectors of the graduation 47 indicates at the same time the date corresponding to this sector. If the index was in a zone where the two graduations 53 and 54 overlap (a circumstance which does not occur in the situation represented here), the observer should by convention read the nearest date of the index, c that is to say on the first graduation 53.
  • the perpetual calendar display comprises an annular disk of the months 56, bearing a graduation of the months 57 composed of twelve sectors whose respective angles are proportional to the length of the months they represent.
  • the disk 56 is driven by the clockwork movement so as to follow the disk 48 and its index finger 46, but with relative retrograde rotation to delay one revolution per year.
  • Inside the disc 56 is an annular disk of the years 58 bearing a graduation 59 composed of ten equal sectors bearing the numbers 0 to 9 units of the year.
  • the 58's record is driven by the watch movement so as to follow the index 46, but with relative retrograde rotation to delay by one revolution in ten years relative to this index.
  • the index 46 analogically indicates the current month on the graduation 57 and the last digit of the year on the graduation 59, besides the day of the week and the date.
  • a central disc of the '60s is centrally located at the center of the calendar display and carries a decades' index of 61 next to the graduation of the' 59s.
  • the disc of decades is driven so as to advance one turn in a hundred years compared to the record of the years 58. Consequently, its index 61 indicates on the graduation 59 the figure of tens of the current year. This can be recalled to the user by means of an inscription such as "x 10" on the index of decades 61.
  • the watch movement resulting in the display members represented in the figure 4 can be any mechanical movement, electromechanical or electronic capable of operating an analog time display.
  • the figures 5 and 6 represent a calendar mechanism capable of operating the display represented in the figure 4 from the watch movement of the analog watch, more precisely from a central wheel hours 99 which is integral with the hour hand 42 and which obviously takes a turn in twelve hours.
  • the numbers written in italics represent the numbers of mobile teeth that will be described below.
  • the hour wheel 99 meshes with a wheel 101 having a pinion 102 which meshes with a wheel 103 having a pinion 104, which meshes with a wheel 105 integral with two other wheels 106 and 107.
  • the wheel 105 s meshes with a wheel 108 fixed on a barrel 109 which surrounds the axes of the needles 41, 42 and which carries the calendar index needle 46. With the numbers of teeth indicated in FIG. figure 6 , it is verified that the transmission ratio between the hour wheel 99 and the index 46 is 1/56. As the 99 hour wheel rotates two times a day, the index finger 46 rotates clockwise in exactly 28 days.
  • the wheel 107 meshes with a central wheel 110 secured to the disk of the years 58.
  • the disk 58 is driven by the wheel 99 with a transmission ratio of 1 / 56,432432.
  • the 58-year-old disc rotates clockwise a little more slowly than the index 46, in relation to which it undergoes a -1 / 10-turn shift in an average year (365.25 days) of the Julian cycle. .
  • the wheel 106 meshes with a wheel 111 secured to the disc of the decades 60. It is driven by the wheel hours 99 with a ratio of 1/56388889.
  • the record of the decades turns clockwise slower than the index 46, but slightly faster than the record of the 58 years. In an average year, it undergoes a shift of +1/100 of a turn. report to disk 58. From In this way, the index of the decades 61 takes one hundred years to go through the whole graduation of the years 59 and indicates the decade on this graduation.
  • a driving wheel 112 which meshes with a wheel 113 integral with a wheel 114, which meshes with a central wheel 115 secured to the disc of the month 56.
  • This disc is driven by the barrel 109 of index 46 clockwise so that its offset from index 46 in an average year is -1 turn per year.
  • the driving wheel 112 drives the date discs 51 and 52 by means of a perpetual calendar mechanism 120 shown in the right part of the drawings. figures 5 and 6 .
  • the wheel 112 meshes with a wheel 121 integral with a wheel 122 which meshes with a wheel 123, itself secured to a wheel 124 to a tooth 125.
  • the wheels 123 and 124 are driven by the barrel 109 at 12 rounds clockwise per average year of 365.25 days.
  • Two program wheels 126 and 127 are arranged on either side of the wheel 124, so that the single tooth 125 of the latter alternately drives the two program wheels counterclockwise, each once a month with a shift of half a month between one and the other. Note that this offset can be changed by slightly moving the wheel to a tooth relative to the program wheel pair.
  • Each program wheel 126 and 127 takes one complete turn per calendar year, regardless of the number of days this year.
  • the first program wheel 126 stepping a pinion 130 integral with a wheel 131 which meshes with an internal toothing 132 of the first date disk 51.
  • the second program wheel 127 drives step by step a pinion 134 integral with a wheel 135 which meshes with an internal toothing 136 of the second date disk 52.
  • the second program wheel 127 is omitted to clarify the drawing.
  • the timing mechanism were to be driven not by the watch movement, but by a clean electric motor, the wheels 101 to 104 could be removed and the motor could be controlled by the watch movement to drive once per day the mobile formed wheels 105 to 107.
  • the figures 7 and 9 represent program wheel 126 in two situations that correspond to the month of April of a normal year and the end of February of a leap year, respectively.
  • the program wheel 126 is a composite wheel that rotates on a fixed axis 139 provided with a fixed wheel 140 with six teeth. It comprises a first board 141 provided with an input toothing with twenty-four teeth 142 regularly spaced, a second board 143 provided with an output toothing 144 which will be described below, two eight-toothed planet wheels 145 and 146 meshing with the fixed wheel 140, and a sliding mobile element 147 provided with a single tooth 148 preceded of a hollow 149 itself preceded by a shoulder 150 in an arc.
  • the elements 140, 145, 146 and 147 which are drawn in bold lines to facilitate the reading of the drawing, are housed between the boards 141 and 143, in a recess 152 of the second board 143.
  • the side wall of this recess presents two shoulders 153 and 154 forming stops which define the two functional positions of the sliding element 147.
  • the planet wheels 145 and 146 are rotatable about respective pins 155 and 156 secured to the second board 143. With the fixed wheel 140, they constitute a control mechanism 157 of the sliding element 147, as will be described later.
  • the exit gear 144 of the program wheel is a toothing with thirty-six modules, but has only twenty-four teeth 158 and twenty-nine recesses 159 adjacent to these teeth, the teeth and the recesses being arranged in groups which are separated by five gaps corresponding to months of less than 31 days. These gaps are occupied by respective shoulders 160 to 164 in an arc, respectively corresponding to the months of February, April, June, September and November.
  • the shoulders 161 to 164 correspond to the removal of two teeth and a hollow between them, for the months of 30 days, while the shoulder 160 corresponds to the removal of three teeth and two recesses therebetween, for a month of February of 29 days.
  • the shoulder 150 of the sliding element 147 extends the shoulder 160 of a module, so that these two shoulders combined correspond to the removal of four teeth and three recesses therebetween for a normal February of 28 days.
  • the height of the shoulders 150 and 160 to 164 is sufficient so that two successive teeth of the pinion 130 can slide while leaning against the shoulder , thus blocking the position of the pinion 130, of the wheel 131 ( figure 5 ) and the date disk 51 associated with the latter.
  • the successive positions of the date disk are indexed by the output teeth of the program wheel, without the need for a jumper spring. Indexing of this kind and its advantages are described in the patent Swiss no. 688,671 from the same applicant.
  • each shoulder 160 to 164 in front of the pinion 130 rotates it one step, so finally has the same effect as the passage of one of the teeth 158.
  • each revolution of the wheel 124 with a tooth 125 produces a two-step advance of the entry gear 142 of the program wheel, that is to say a twelfth of a turn.
  • the program wheel is stopped by the circular periphery 176 of the wheel 124, which is supported by sliding against the head of the teeth 142.
  • the program wheel thus driven twelve times a year, makes a full tour per year.
  • the circumference of the program wheel is subdivided into twelve sectors equal to 30 degrees, numbered by the Roman numerals I to XII and corresponding to the twelve months of the year.
  • the number of troughs 159 associated with each month determines the number of steps of the advance made this month by the pinion 130, the wheel 131 and the date disc 51. This number is 0, 1, 2 or 3 depending on the month corresponding to twenty-eight, twenty-nine, thirty or thirty-one days, as explained above.
  • the sliding element 147 and its control mechanism are intended to change the number of steps of the advance corresponding to the month of February, depending on whether this month is twenty-eight or twenty-nine days.
  • the element 147 In the position shown in figure 7 , which corresponds to a month of February of 28 days, the element 147 is in the retracted position and its additional tooth 148 is superimposed on a tooth 158a of the second board 143.
  • the thickness of the tooth 158a corresponds to half
  • the two teeth 148 and 158a having exactly the same shape, the additional tooth 148 is somehow retracted and has no particular effect.
  • the hollow 149 which precedes it is opposite a wider recess 166 of the board 143, which is otherwise covered by the shoulder 150 of the element 147.
  • the pinion 130 will remain blocked by sliding on the shoulders 160 and 150 during the twelfth of a turn corresponding to the month of February of a normal year, and no step in advance of the date disc will be made.
  • the sliding element 147 In the leap position represented in figure 9 , which corresponds to a month of February of 29 days, the sliding element 147 is moved temporarily to the left relative to the figure 7 , so that its additional tooth 148 is moved one module relative to the toothing 144, while the adjacent hollow 149 of the sliding element is always opposite the wider recess 166 of the toothing 144.
  • the shoulder 150 of the element 147 is then superimposed on the shoulder 160 of the board 143.
  • the tooth 148 and the hollow 149 thus determine the unique step of the advance of the first date disc at the end of February of a Leap year.
  • each satellite wheel rotates three quarters of a year in the direction of the arrow that it carries. In other words, from February to the next, it is shifted a quarter of a turn in the opposite direction to the arrow.
  • the wheel 145 has a long tooth 171 and seven short teeth 172, so that its long tooth 171 will push the sliding element 147 in February only one year out of four, which will put the element 147 in the leap or active position represented to the figure 9 .
  • the satellite wheel 146 has five long teeth 173 which rest against the edge 169 of the element 147 to hold it in its retracted position from the figure 7 , while the short teeth 172 of the other satellite wheel 145 pass along the opposite edge 168 of this element. The latter is retained by abutment against the shoulder 153. In the position of the figure 9 it is the three short teeth 174 of the wheel 146 which pass freely along the edge 169 of the element 147, which is retained by abutment against the shoulder 154. Furthermore, the element 147 has a curved inner edge 170 who can lean against the head of the teeth of the fixed wheel 140.
  • the second program wheel 127 is identical to the first one 126 and operates in exactly the same way, to drive the second date disk 52 with the same number of steps as the first, but with a half-month lag. If necessary, another value of this offset can be chosen by modifying the mutual positions of the axes of the program wheels and the wheel 124 which drives them.
  • the program wheels 126 and 127 of the perpetual calendar mechanism may have a relatively simple construction of small thickness.
  • the modules of the teeth are sufficiently large, which contributes to reducing the cost of manufacture.
  • all of this mechanism is devoid of return springs or jumper springs, which have the disadvantage of creating friction, therefore wear and an adverse influence on the progress of the shows.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif à roue de programme pour mécanisme de quantième perpétuel, comportant une roue fixe et une roue de programme qui sont disposées coaxialement, la roue de programme comportant :
    • une planche rotative pourvue d'une denture extérieure,
    • au moins un élément mobile supporté par ladite planche et ayant une dent escamotable, ledit élément étant mobile par rapport à ladite planche entre une position active, où sa dent escamotable est ajoutée à ladite denture extérieure par juxtaposition ou superposition, et au moins une position inactive où la dent escamotable est escamotée par rapport à la denture extérieure,
    • et un mécanisme de commande agencé pour déterminer lesdites positions de l'élément mobile et comportant au moins une roue satellite qui s'engrène sur la roue fixe et tourne sur un axe solidaire de ladite planche.
  • Les mécanismes classiques de quantième perpétuel comportent des cames représentatives de la longueur des mois, ainsi que des leviers pressés contre ces cames par des ressorts. Il en résulte des frictions qui freinent le mouvement d'horlogerie, causent de l'usure et nécessitent une lubrification soignée. De plus, leur grande complexité mécanique implique un coût très élevé de la fabrication, de l'assemblage et du réglage. Au contraire, des roues de programme du genre indiqué ci-dessus évitent une bonne part de ces inconvénients par le fait qu'elles sont formées essentiellement d'engrenages, de sorte que le positionnement relatif des pièces peut se faire largement ou totalement sans recourir à des ressorts. Par exemple, le brevet suisse no. 680 630 décrit une montre comportant une telle roue de programme.
  • La figure 1 représente une montre à quantième perpétuel telle que décrite dans le brevet suisse précité, auquel le lecteur pourra se reporter pour plus de détails. Ce dessin représente non seulement l'aspect de la montre vue de dessus, mais également les rouages de calendrier permettant d'afficher la date complète dans des guichets du cadran de la montre. En plus des aiguilles classiques d'heures 1 et de minutes 2, cette montre comporte un affichage du quantième 3 apparaissant dans un guichet 4. Elle comporte en outre un affichage du jour de la semaine 5, du mois 6 et des deux derniers chiffres de l'année 7, dans des guichets respectifs ménagés dans un cadran 8 comportant des index 9. Bien entendu, tout le mécanisme de calendrier est caché derrière le cadran 8, mais il est représenté en vue transparente dans la figure 1 pour simplifier l'exposé.
  • Le mécanisme de quantième perpétuel est entraîné par une roue des heures 11 liée à l'aiguille des heures 1. Il comprend principalement une roue de vingt-quatre heures 13, faisant un tour en vingt-quatre heures, et une roue de programme 14 faisant un tour par mois. Cette roue de programme peut porter directement l'anneau sur lequel sont apposés les quantièmes 3 apparaissant dans le guichet 4.
  • La roue de vingt-quatre heures 13 comporte une denture à vingt-quatre dents 15 qui s'engrènent sur les douze dents de la roue des heures 11. Elle comporte en outre un doigt qui entraîne l'affichage du jour de la semaine 5, d'une façon qui ne sera pas décrite ici.
  • La roue de programme 14 est un ensemble mécanique entraîné une fois par jour par la roue de vingt-quatre heures 13 et agencé pour faire un tour par mois quelle que soit la longueur du mois. Elle est coaxiale avec une roue fixe 16 et elle comporte une planche principale 17 ayant une denture extérieure à 31 dents, maintenue en position par un ressort sautoir 18. La denture 15 de la roue 13 comporte une dent plus longue qui s'engrène sur la planche 17 pour la faire avancer d'un pas à la fin de chaque mois.
  • La roue de programme 14 comporte également une deuxième planche 19 ayant un doigt supplémentaire pour entraîner, une fois par mois, un pignon 20 qui fait partie d'un rouage représenté à la figure 1, mais non décrit en détail, afin d'actionner l'affichage des mois 6 et des années 7.
  • Pour que la roue de programme 14 avance d'un, deux ou trois pas supplémentaires à la fin des mois de moins de 31 jours, elle comporte un ensemble de roues satellites qui sont rotatives sur la planche 17 et sont entraînées en rotation par engrènement sur la roue fixe 16 au cours de la rotation de la roue de programme. Trois de ces roues satellites, portant les références 22, 23 et 24 dans la figure 1, comportent une ou plusieurs dents plus longues que les autres, qui émergent temporairement à la périphérie de la roue de programme et sont escamotées vers l'intérieur le reste du temps. Quand ces dents escamotables émergent à la périphérie, elles peuvent être attaquées par trois dents supplémentaires de la roue de vingt-quatre heures 13 pour produire les pas supplémentaires de la roue de programme 14 à la fin d'un mois de moins de 31 jours. Pour plus de détails, on se reportera à la description donnée dans le brevet CH 680 630 .
  • Bien que cette construction de la roue de programme 14 conduise à un fonctionnement satisfaisant, elle présente l'inconvénient d'une épaisseur relativement importante, parce que les trois roues satellites 22, 23 et 24 pourvues des dents escamotables doivent être au moins partiellement superposées et occupent donc trois niveaux distincts au-dessus de la planche de base 17.
  • Un but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en réduisant le nombre de niveaux des composants de la roue de programme.
  • D'une façon plus générale, la présente invention vise à créer des roues de programme dont les éléments mobiles à dents escamotables peuvent être relativement simples et occuper peu de place.
  • Un but additionnel consiste à réaliser le mécanisme de commande des éléments mobiles sous la forme de roues dentées ayant des modules de dents aussi grand que possible, afin d'être plus robuste et moins coûteux à fabriquer.
  • A cet effet, l'invention concerne un dispositif à roues de programme du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que ledit élément mobile est un élément coulissant, monté sur la planche de la roue de programme de façon à pouvoir coulisser entre sa position active et sa position inactive.
  • Un tel élément coulissant peut remplacer l'une des roues à dents escamotables de l'art antérieur, ce qui permet de le juxtaposer à une autre desdites roues et diminuer ainsi l'épaisseur totale de la roue de programme.
  • De préférence, le mécanisme de commande comporte des surfaces de came situées sur une roue satellite et agencées pour s'appuyer contre un bord de l'élément coulissant pour déterminer les positions respectives de ce bord dans les deux positions de l'élément coulissant. Ceci permet de positionner l'élément coulissant sans recourir à un ressort.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante de deux modes de réalisation, présentés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue de dessus d'une montre-bracelet pourvue d'un mécanisme de quantième perpétuel selon l'art antérieur, ce mécanisme comportant une roue de programme connue qui peut être remplacée par une roue de programme selon la présente invention,
    • la figure 2 est une vue en plan schématique du premier mode de réalisation d'une roue de programme selon l'invention,
    • la figure 3 est un schéma des engrenages représentés à la figure 2,
    • la figure 4 représente un mode de réalisation des organes d'affichage d'une autre montre à calendrier perpétuel, comprenant un affichage classique de l'heure et un affichage de calendrier, à la date du 19 février 2001,
    • la figure 5 représente schématiquement un mode de réalisation d'un mécanisme de quantième perpétuel pour commander l'affichage de calendrier selon la figure 4,
    • la figure 6 est un schéma en coupe du mécanisme de la figure 5,
    • la figure 7 est une vue agrandie d'une roue de programme du mécanisme de la figure 5, dans une position correspondant au mois d'avril d'une année normale,
    • la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7, et
    • la figure 9 représente la roue de programme de la figure 7 dans une position correspondant à la fin de février d'une année bissextile.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention, il est prévu une roue de programme 200 représentée aux figures 2 et 3, qui peut être utilisée à la place de la roue de programme 14 dans la montre représentée à la figure 1.
  • La roue de programme 200 est montée sur une platine 201 de façon à tourner autour d'un axe fixe 202 muni d'une roue fixe 203 à sept dents. Elle comporte une planche principale 204 munie d'une denture extérieure à trente et une dents 205 uniformément réparties. Dans le présent exemple, la roue de programme comporte une deuxième planche 206 pourvue d'une denture pour entraîner un anneau de quantièmes non représenté, immobilisé de manière classique par un sautoir qui a aussi pour effet d'immobiliser la roue de programme. Autrement, l'anneau de quantième pourrait être solidaire de la planche 204, puisque celle-ci avance d'un pas par jour et fait un tour par mois, comme on l'expliquera plus loin. La planche 206 peut également entraîner le pignon 20 représenté à la figure 1.
  • La platine 201 porte en outre, par un axe fixe 207, la roue de vingt-quatre heures 13 dont la denture à vingt-quatre dents comprend vingt-trois dents courtes 15 et une dent longue 208. La roue des heures 11 décrite en référence à la figure 1 s'engrène sur cette denture et entraîne ainsi en continu la roue 13 à raison d'un tour par jour. Les dents 15 sont trop courtes pour toucher les dents 205 de la roue de programme. Par contre, la dent longue 208 est capable de s'engrener sur les dents 205 pour faire tourner la roue de programme d'un pas de la denture de la planche 204, c'est-à-dire de 1/31 de tour, correspondant au passage au jour suivant sur l'anneau de quantième. Cette avance d'un pas se produit chaque jour à minuit.
  • Afin d'avancer la roue de programme d'un, deux ou trois pas supplémentaires le dernier jour d'un mois de moins de trente et un jours, la planche principale 204 de la roue de programme porte trois éléments mobiles 210, 211 et 212 pourvus de dents escamotables, ainsi qu'un mécanisme de commande 213 qui positionne ces éléments mobiles en permanence et de manière positive. Ces éléments mobiles et le mécanisme 213 sont disposés sur deux niveaux, les éléments du niveau inférieur étant dessinés en trait gras sur la figure 2 afin de clarifier le dessin. La roue fixe 203 occupe les deux niveaux.
  • L'élément 210 est une roue à douze dents appelée roue des mois et tournant autour d'un plot 214 solidaire de la planche 204. Les douze dents s'engrènent sur la roue fixe 203; elles comprennent sept dents courtes 216, correspondant aux mois de trente et un jours, et cinq dents longues 217 correspondant aux mois plus courts. Les dents longues 217 peuvent émerger à la périphérie de la roue de programme, en se superposant aux dents 205 de la planche 204, puis s'escamoter vers l'intérieur du fait que le diamètre de leur roue 210 est plus petit que celui de la planche 204.
  • L'élément 211 est une roue à douze dents appelée roue de février et tournant autour d'un plot 218 solidaire du plot 214, mais de plus petit diamètre et décentré par rapport au plot 214 dans la direction circonférentielle de la roue de programme. Les douze dents de la roue 211 s'engrènent sur la roue fixe 203; elles comprennent onze dents courtes 219 et une dent longue 220 qui peut émerger à la périphérie de la roue de programme, en se superposant à une dent 205 de la planche 204, puis s'escamoter vers l'intérieur du fait que le diamètre de la roue 211 est plus petit que celui de la planche 204.
  • L'élément 212 est un élément coulissant pourvu d'une dent escamotable 221 et appelé l'élément bissextile parce que sa dent est escamotée le 28 février des années bissextiles, mais pas le 28 février des années normales. Il est guidé par trois plots 222, 223 et 224 fixés à la planche 204 et il comporte deux becs 225 et 226 qui butent contre les plots 222 et 224 pour définir sa position active, dans laquelle sa dent 221 émerge à la périphérie de la roue de programme, en étant superposée à l'une des dents 205 de la planche 204.
  • Pour commander la position de l'élément coulissant 212, le mécanisme de commande 213 comporte quatre roues satellites 228, 229, 230 et 231 montées rotatives sur la planche 204 et dont les dents sont assez courtes pour ne pas émerger autant que les dents escamotables à la périphérie de la roue de programme. La roue 228 a douze dents 232 qui s'engrènent sur la roue fixe 203. La roue 229 est solidaire de la roue 228 et comporte une dent 233 entre deux creux 234, avec une portée circulaire 235 sur le reste de son pourtour. La roue 230 a huit dents 236 qui s'engrènent dans les creux 234, puis glissent sur la portée circulaire 235 de sorte que la roue 230 est bloquée durant le reste de la rotation de la roue 229. La roue 231 a huit dents qui s'engrènent sur la roue 230, à savoir trois dents longues 238, espacées angulairement de 90 degrés, et cinq dents courtes 239. Les dents 238 et 239 jouent le rôle de surfaces de cames en s'appuyant contre un bord arrière 240 de l'élément coulissant 212 pour le pousser plus ou moins loin vers la périphérie de la roue de programme. Quand une dent longue 238 s'appuie contre le bord 240, l'élément 212 est maintenu dans sa position active représentée à la figure 2. Mais si c'est l'une des dents courtes 239 qui fait face à ce bord, l'élément 212 peut reculer comme on le décrira plus loin, jusqu'à sa position inactive dans laquelle sa dent 221 est escamotée.
  • De préférence, chacune des dents escamotables 217, 220 et 221 est disposée de façon que sa position active, lorsque la dent émerge à la périphérie de la roue de programme, se situe au-dessus d'une des dents 205 de la planche 204. En outre, elles peuvent avoir le même profil que les dents 205.
  • Chacune des roues 210, 211 et 228 s'engrenant avec la roue fixe 203 effectue 7/12 de tour pour un tour complet de la roue de programme 200, effectué en un mois. Après une année, elles ont donc effectué exactement sept tours et se retrouvent dans la même position à la même date que l'année précédente. Par contre, à la fin des douze mois de l'année, elles ont chaque mois une position différente et présentent donc chaque fois une autre dent en face de la roue 13.
  • La roue 229 liée à la roue 228 fait avancer les roues 230 et 231 de deux pas, donc d'un quart de tour, sept fois par année. La roue de came 231 présente donc un quart de tour d'écart entre le 28 février d'une année et celui de l'année suivante. On comprend ainsi qu'à cette date, ses dents longues 238 ont mettent l'élément bissextile coulissant 212 dans sa position active trois années de suite et le laissent revenir en position escamotée la quatrième année du cycle julien.
  • Comme dans l'art antérieur illustré par le brevet CH 680 630 , la roue 13 comporte trois dents supplémentaires 241, 242 et 243 situées plus haut que ses dents 15 et 208, afin de ne pas toucher les dents 205 de la roue de programme 200, mais s'engrener respectivement sur les dents escamotables 221, 220 et 217 lorsque celles-ci émergent à la périphérie de la roue de programme en face de la roue 13. De préférence, les dents 241, 242 et 243 ont la même longueur que la dent longue 208 et sont superposées chacune à l'une des trois dents courtes 205 qui précèdent cette dent longue, afin d'agir juste avant la dent longue. Elles peuvent donc être solidaires des dents courtes qu'elles surmontent, ou fixées à la roue 13 au voisinage de ces dents courtes.
  • La dent 241 est destinée à entraîner la dent escamotable 221 de l'élément bissextile coulissant 212 quand celui-ci est en position active en face de la roue 13, le 28 février des années normales. Cette action s'effectue trois heures avant l'action de la dent 208, donc à environ 21 heures, et amène la roue 211 en face de la roue 13. Le 28 février d'une année bissextile, comme l'élément 212 n'est pas épaulé par une dent longue 238 de la roue de came 231, la dent 241 le repousse en arrière jusqu'à sa position inactive, ce qui escamote la dent 221 sans entraîner la roue de programme 200. C'est pourquoi l'élément coulissant 212 n'a pas besoin d'un ressort de rappel.
  • La dent 242 est destinée à entraîner la dent escamotable 220 de la roue de février 211 quand la dent 220 est en position active en face de la roue 13, à la fin de février. Cette action s'effectue deux heures avant l'action de la dent 208, donc à environ 22 heures, et amène la roue 210 en face de la roue 13.
  • La dent 243 est destinée à entraîner l'une des cinq dents escamotables 217 de la roue des mois 210 quand la dent 217 du mois correspondant (février, avril, juin, septembre, novembre) est en position active en face de la roue 13. Cette action s'effectue une heure avant l'action de la dent 208, donc à environ 23 heures. Ensuite, la dent 208 agit comme chaque mois sur celle des dents 205 qui se trouve en face de la roue 13.
  • La description qui précède montre que la roue de programme 200 peut être réalisée avec des roues satellites ayant un petit nombre de dents, si bien que les engrenages peuvent avoir des modules et des ébats relativement grands, ce qui réduit le coût de fabrication. Cette roue est dépourvue de tout ressort de rappel et fonctionne sans friction notable. En outre, sa structure présente un niveau de moins que la roue de programme 14 représentée à la figure 1.
  • On peut même envisager de supprimer encore un niveau dans la roue de programme 200, en remplaçant la roue de février 211 par un second élément coulissant analogue à l'élément 212, pourvu d'une dent escamotable et disposé de l'autre côté de la roue des mois 210, au même niveau que celle-ci. Par exemple, ce second élément coulissant pourrait être positionné par un mécanisme à roues satellites analogue au mécanisme 213, mettant cet élément en position active chaque année à la fin de février grâce à une roue analogue à la roue de came 231, mais ayant quatre dents longues au lieu de trois.
  • On décrira maintenant une montre à calendrier perpétuel comportant un deuxième mode de réalisation d'une roue de programme selon l'invention, en référence aux figures 4 à 9.
  • Comme on peut le voir dans les figures 4 à 6, les organes d'affichage de la montre comportent des organes classiques d'indication analogique de l'heure, comprenant une aiguille des minutes 41 et une aiguille des heures 42 qui tournent devant un cadran 43 portant par exemple douze repères horaires fixes (non représentés). Les aiguilles 41 et 42 sont entraînées de manière classique par un mouvement d'horlogerie pour tourner autour de l'axe central de la montre. Bien entendu, on pourrait encore ajouter une aiguille des secondes au centre.
  • Un index de calendrier 46 est entraîné par le mouvement d'horlogerie de la montre de façon à effectuer un tour complet en 28 jours autour de l'axe central des aiguilles 41 et 42, de préférence dans le sens horaire, en regard d'une graduation des jours 47 qui est fixe sur le cadran 43. La graduation 47, qui s'étend sur tout le tour du cadran, est divisée en vingt-huit secteurs égaux portant les noms des jours de quatre semaines consécutives. L'index 46, formé ici par une aiguille centrale, peut être entraîné soit en continu, soit par pas de 1/28 de tour afin de se placer toujours en face du milieu d'un secteur de la graduation fixe 47. On pourrait aussi prévoir un disque annulaire pour porter l'index 46.
  • Les quantièmes 1 à 31 sont répartis sur des secteurs respectifs de deux disques de quantièmes 51 et 52, à côté de la graduation des jours 47. Chaque secteur portant un quantième s'étend sur 1/28 de tour, si bien qu'il peut être placé en correspondance exacte d'un secteur de la graduation des jours 47. Le premier disque de quantièmes 51 porte une graduation 53 comportant les quantièmes d'une première partie du mois, par exemple dans le cas présent les quantièmes de 1 à 15 sur quinze secteurs consécutifs. Le second disque de quantièmes 52 porte une graduation 54 comportant les quantièmes de la seconde partie du mois, c'est-à-dire dans le cas présent de 16 à 31 sur seize secteurs consécutifs. Le second disque 52 se trouve derrière le premier disque 51 et il a un plus grand diamètre, de sorte que sa graduation 54, disposée sur un arc de cercle de plus grand rayon que la graduation 53, est toujours visible le long du pourtour du premier disque 51 et que trois secteurs des extrémités respectives des deux graduations 53 et 54 peuvent se juxtaposer, comme on le voit dans la figure 4 pour les quantièmes 13 à 18.
  • On remarque naturellement que l'index 46 se trouvant en face d'un des secteurs de la graduation 47, portant le nom du présent jour, indique en même temps le quantième se trouvant en correspondance de ce secteur. Si l'index se trouvait dans une zone où les deux graduations 53 et 54 se recouvrent (circonstance qui ne se produit pas dans la situation représentée ici), l'observateur devrait par convention lire le quantième le plus proche de l'index, c'est-à-dire sur la première graduation 53.
  • A l'intérieur du disque 52, l'affichage à calendrier perpétuel comporte un disque annulaire des mois 56, portant une graduation des mois 57 composée de douze secteurs dont les angles respectifs sont proportionnels à la longueur des mois qu'ils représentent. Le disque 56 est entraîné par le mouvement d'horlogerie de façon à suivre le disque 48 et son index 46, mais avec une rotation relative rétrograde pour retarder d'un tour par année. A l'intérieur du disque 56 se trouve un disque annulaire des années 58 portant une graduation 59 composée de dix secteurs égaux portant les chiffres 0 à 9 des unités de l'année. En conséquence, le disque des années 58 est entraîné par le mouvement d'horlogerie de façon à suivre l'index 46, mais avec une rotation relative rétrograde pour retarder d'un tour en dix ans par rapport à cet index. Ainsi, l'index 46 indique de façon analogique le mois courant sur la graduation 57 et le dernier chiffre de l'année sur la graduation 59, outre le jour de la semaine et le quantième.
  • En outre, un disque central des décennies 60 est disposé concentriquement au centre de l'affichage de calendrier et porte un index des décennies 61 en regard de la graduation des années 59. Le disque des décennies est entraîné de façon à avancer d'un tour en cent ans par rapport au disque des années 58. En conséquence, son index 61 indique sur la graduation 59 le chiffre des dizaines de l'année en cours. Ceci peut être rappelé à l'utilisateur au moyen d'une inscription telle que « x 10 » sur l'index des décennies 61.
  • Le mouvement d'horlogerie entraînant les organes d'affichage représentés dans la figure 4 peut être tout mouvement mécanique, électromécanique ou électronique capable d'actionner un affichage analogique de l'heure.
  • Les figures 5 et 6 représentent un mécanisme de calendrier capable d'actionner l'affichage représenté à la figure 4 à partir du mouvement d'horlogerie de la montre analogique, plus précisément à partir d'une roue centrale des heures 99 qui est solidaire de l'aiguille des heures 42 et qui fait évidemment un tour en douze heures. Dans la figure 6, les chiffres écrits en italiques représentent les nombres de dents des mobiles qui vont être décrits ci-dessous.
  • La roue des heures 99 s'engrène avec une roue 101 ayant un pignon 102 qui s'engrène avec une roue 103 ayant un pignon 104, lequel s'engrène avec une roue 105 solidaire de deux autres roues 106 et 107. La roue 105 s'engrène avec une roue 108 fixée sur un canon 109 qui entoure les axes des aiguilles 41, 42 et qui porte l'aiguille d'index de calendrier 46. Avec les nombres de dents indiqués dans la figure 6, on vérifie que le rapport de transmission entre la roue des heures 99 et l'index 46 vaut 1/56. Comme la roue des heures 99 fait deux tours par jour, l'index 46 accomplit un tour dans le sens horaire en exactement 28 jours.
  • La roue 107 s'engrène avec une roue centrale 110 solidaire du disque des années 58. Afin de suivre l'index 46 en retardant par rapport à lui d'un tour en dix années moyennes du cycle julien, le disque 58 est entraîné par la roue 99 avec un rapport de transmission de 1/56,432432. En conséquence, le disque des années 58 tourne dans le sens horaire un peu plus lentement que l'index 46, par rapport auquel il subit le décalage de -1/10 de tour durant une année moyenne (365,25 jours) du cycle julien.
  • La roue 106 s'engrène avec une roue 111 solidaire du disque des décennies 60. Celui-ci est entraîné par la roue des heures 99 avec un rapport de 1/56388889. Ainsi, on remarque que le disque des décennies tourne dans le sens horaire moins vite que l'index 46, mais légèrement plus vite que le disque des années 58. En une année moyenne, il subit un décalage de +1/100 de tour par rapport au disque 58. De la sorte, l'index des décennies 61 met cent ans pour parcourir toute la graduation des années 59 et indique bien la décennie sur cette graduation.
  • Sur le canon 109 est fixée une roue menante 112 qui s'engrène avec une roue 113 solidaire d'une roue 114, laquelle s'engrène avec une roue centrale 115 solidaire du disque des mois 56. Ce disque est entraîné par le canon 109 de l'index 46 dans le sens horaire de telle sorte que son décalage par rapport à l'index 46 au cours d'une année moyenne vaut -1 tour par an.
  • D'autre part, la roue menante 112 entraîne les disques de quantièmes 51 et 52 par l'intermédiaire d'un mécanisme de quantième perpétuel 120 représenté dans la partie droite des figures 5 et 6. La roue 112 s'engrène avec une roue 121 solidaire d'une roue 122 qui s'engrène avec une roue 123, elle-même solidaire d'une roue 124 à une dent 125. Les roues 123 et 124 sont entraînées par le canon 109 à raison de 12 tours dans le sens horaire par année moyenne de 365,25 jours.
  • Deux roues de programme 126 et 127 sont disposées de part et d'autre de la roue 124, de sorte que la dent unique 125 de cette dernière entraîne alternativement les deux roues de programme dans le sens anti-horaire, chacune une fois par mois avec un décalage d'un demi-mois entre l'une et l'autre. On remarquera que ce décalage peut être modifié en déplaçant légèrement la roue à une dent par rapport à la paire de roues de programme. Chaque roue de programme 126 et 127, dont la structure sera décrite plus loin, fait un tour complet par année civile, quel que soit le nombre de jours de cette année.
  • La première roue de programme 126 entraîne pas à pas un pignon 130 solidaire d'une roue 131 qui s'engrène avec une denture intérieure 132 du premier disque de quantièmes 51. La seconde roue de programme 127 entraîne pas à pas un pignon 134 solidaire d'une roue 135 qui s'engrène avec une denture intérieure 136 du second disque de quantièmes 52. Dans la figure 6, la seconde roue de programme 127 est omise afin de clarifier le dessin.
  • On notera que si le mécanisme de calendrier devait être entraîné non par le mouvement d'horlogerie, mais par un moteur électrique propre, les roues 101 à 104 pourraient être supprimées et le moteur pourrait être commandé par le mouvement d'horlogerie pour entraîner une fois par jour le mobile formé des roues 105 à 107.
  • Les figures 7 et 9 représentent la roue de programme 126 dans deux situations qui correspondent respectivement au mois d'avril d'une année normale et à la fin de février d'une année bissextile.
  • La roue de programme 126 est un mobile composite qui tourne sur un axe fixe 139 muni d'une roue fixe 140 à six dents. Elle comprend une première planche 141 pourvue d'une denture d'entrée à vingt-quatre dents 142 régulièrement espacées, une deuxième planche 143 pourvue d'une denture de sortie 144 qui sera décrite plus loin, deux roues satellites 145 et 146 à huit dents qui s'engrènent avec la roue fixe 140, et un élément mobile coulissant 147 pourvu d'une dent unique 148 précédée d'un creux 149 précédé lui-même d'un épaulement 150 en arc de cercle. Les éléments 140, 145, 146 et 147, qui sont dessinés en traits plus gras pour faciliter la lecture du dessin, sont logés entre les planches 141 et 143, dans un évidement 152 de la deuxième planche 143. La paroi latérale de cet évidement présente deux épaulements 153 et 154 formant des butées qui définissent les deux positions fonctionnelles de l'élément coulissant 147. Les roues satellites 145 et 146 sont rotatives autour de tenons respectifs 155 et 156 solidaires de la deuxième planche 143. Avec la roue fixe 140, elles constituent un mécanisme de commande 157 de l'élément coulissant 147, comme on le décrira plus loin.
  • La denture de sortie 144 de la roue de programme est une denture à trente-six modules, mais ne comporte que vingt-quatre dents 158 et vingt-neuf creux 159 adjacents à ces dents, les dents et les creux étant disposés en groupes qui sont séparés par cinq lacunes correspondant aux mois de moins de 31 jours. Ces lacunes sont occupées par des épaulements respectifs 160 à 164 en arc de cercle, correspondant respectivement aux mois de février, avril, juin, septembre et novembre. Les épaulements 161 à 164 correspondent à la suppression de deux dents et d'un creux entre celles-ci, pour les mois de 30 jours, tandis que l'épaulement 160 correspond à la suppression de trois dents et deux creux entre celles-ci, pour un mois de février de 29 jours. Dans la position représentée à la figure 7, l'épaulement 150 de l'élément coulissant 147 prolonge d'un module l'épaulement 160, de sorte que ces deux épaulements combinés correspondent à la suppression de quatre dents et trois creux entre celles-ci pour un mois de février normal de 28 jours.
  • La hauteur des épaulements 150 et 160 à 164, c'est-à-dire leur rayon par rapport au centre 151 de la roue de programme, est suffisante pour que deux dents successives du pignon 130 puissent glisser en s'appuyant contre l'épaulement, bloquant ainsi la position du pignon 130, de la roue 131 (figure 5) et du disque de quantièmes 51 associé à cette dernière. Ainsi, les positions successives du disque de quantièmes sont indexées par la denture de sortie de la roue de programme, sans avoir besoin d'un ressort sautoir. Un indexage de ce genre et ses avantages sont décrits dans le brevet suisse no. 688 671 du même demandeur.
  • On comprendra que le passage de chaque épaulement 160 à 164 devant le pignon 130 fait tourner celui-ci d'un pas, donc a finalement le même effet que le passage d'une des dents 158.
  • Chaque tour de la roue 124 à une dent 125 produit à une avance de deux pas de la denture d'entrée 142 de la roue de programme, c'est-à-dire un douzième de tour. Entre ces opérations d'avance, la roue de programme est arrêtée par le pourtour circulaire 176 de la roue 124, qui s'appuie en glissant contre la tête des dents 142. La roue de programme, ainsi entraînée douze fois par année, fait un tour complet par année. Dans les figures 7 et 9, la circonférence de la roue de programme est subdivisée en douze secteurs égaux à 30 degrés, numérotés par les chiffres romains I à XII et correspondant aux douze mois de l'année. Le nombre des creux 159 associés à chaque mois détermine le nombre de pas de l'avance effectuée ce mois par le pignon 130, la roue 131 et le disque de quantièmes 51. Ce nombre vaut 0, 1, 2 ou 3 selon que le mois correspondant a vingt-huit, vingt-neuf, trente ou trente et un jours, comme on l'a expliqué plus haut.
  • L'élément coulissant 147 et son mécanisme de commande sont destinés à changer le nombre de pas de l'avance correspondant au mois de février, selon que ce mois a vingt-huit ou vingt-neuf jours. Dans la position représentée à la figure 7, qui correspond à un mois de février de 28 jours, l'élément 147 est en position de retrait et sa dent additionnelle 148 se trouve superposée à une dent 158a de la seconde planche 143. L'épaisseur de la dent 158a correspond à la moitié inférieure de l'épaisseur des autres dents 158 de la denture 144. Les deux dents 148 et 158a ayant exactement la même forme, la dent additionnelle 148 est en quelque sorte escamotée et n'a pas d'effet particulier. Le creux 149 qui la précède se trouve en face d'un creux plus large 166 de la planche 143, lequel est par ailleurs couvert par l'épaulement 150 de l'élément 147. Ainsi, le pignon 130 restera bloqué en glissant sur les épaulements 160 et 150 pendant tout le douzième de tour correspondant au mois de février d'une année normale, et aucun pas d'avance du disque de quantième ne sera effectué.
  • Dans la position bissextile représentée à la figure 9, qui correspond à un mois de février de 29 jours, l'élément coulissant 147 est déplacé temporairement vers la gauche par rapport à la figure 7, si bien que sa dent additionnelle 148 est déplacée d'un module par rapport à la denture 144, tandis que le creux adjacent 149 de l'élément coulissant se trouve toujours en face du creux plus large 166 de la denture 144. L'épaulement 150 de l'élément 147 est alors superposé à l'épaulement 160 de la planche 143. La dent 148 et le creux 149 déterminent ainsi le pas unique de l'avance du premier disque de quantièmes à la fin du mois de février d'une année bissextile.
  • Les dents des deux roues satellites 145 et 146 sont agencées pour s'appuyer en glissant contre deux bords correspondants 168 et 169 de l'élément coulissant 147 afin de positionner cet élément, à savoir le déplacer entre ses deux positions représentées aux figures 7 et 9 et le positionner positivement en permanence sans l'aide d'un ressort. Le rapport d'engrenage entre la roue fixe 140 et chacune des roues satellites 145 et 146 étant de 3/4, chaque roue satellite fait trois quarts de tours par année dans le sens de la flèche qu'elle porte. En d'autres termes, d'un mois de février au suivant, elle est décalée d'un quart de tour dans le sens opposé à la flèche. La roue 145 a une dent longue 171 et sept dents courtes 172, de sorte que sa dent longue 171 va pousser l'élément coulissant 147 en février une année sur quatre seulement, ce qui mettra l'élément 147 dans la position bissextile ou active représentée à la figure 9. De l'autre côté, la roue satellite 146 a cinq dents longues 173 qui s'appuient contre le bord 169 de l'élément 147 pour le maintenir dans sa position escamotée de la figure 7, pendant que les dents courtes 172 de l'autre roue satellite 145 passent le long du bord opposé 168 de cet élément. Ce dernier est retenu par butée contre l'épaulement 153. Dans la position de la figure 9, ce sont les trois dents courtes 174 de la roue 146 qui passent librement le long du bord 169 de l'élément 147, lequel est retenu par butée contre l'épaulement 154. Par ailleurs, l'élément 147 présente un bord intérieur incurvé 170 qui peut s'appuyer en glissant contre la tête des dents de la roue fixe 140.
  • Entre deux années bissextiles successives, la rotation des roues satellites 145 et 146 va par deux fois mettre temporairement l'élément coulissant 147 dans sa position bissextile, mais ces événements surviendront à d'autres mois que février, si bien que la dent additionnelle 148 sera distante du pignon 130 et n'aura aucun effet à ces moments-là.
  • La seconde roue de programme 127 est identique à la première 126 et fonctionne exactement de la même manière, pour entraîner le second disque de quantième 52 avec le même nombre de pas que le premier, mais avec un décalage d'un demi-mois. Le cas échéant, on peut choisir une autre valeur de ce décalage en modifiant les positions mutuelles des axes des roues de programme et de la roue 124 qui les entraîne.
  • La description qui précède montre que les roues de programme 126 et 127 du mécanisme de quantième perpétuel peuvent avoir une construction relativement simple et de faible d'épaisseur. En outre, comme les nombres de dents des éléments qui la composent sont relativement faibles, les modules des dentures sont suffisamment grands, ce qui contribue à réduire le coût de fabrication. D'autre part, il faut noter que l'ensemble de ce mécanisme est dépourvu de ressorts de rappel ou de ressorts sautoirs, lesquels auraient l'inconvénient de créer des frottements, donc de l'usure et une influence défavorable sur la marche de la montre.

Claims (10)

  1. Dispositif à roue de programme pour mécanisme de quantième perpétuel, comportant une roue fixe (140, 203) et une roue de programme (126, 200) qui sont disposées coaxialement, la roue de programme comportant :
    - une planche rotative (143, 204) pourvue d'une denture extérieure (144, 205),
    - au moins un élément mobile (147, 212) supporté par ladite planche et ayant une dent escamotable (148, 221), ledit élément étant mobile par rapport à ladite planche entre une position active, où sa dent escamotable est ajoutée à ladite denture extérieure par juxtaposition ou superposition, et au moins une position inactive où la dent escamotable est escamotée par rapport à la denture extérieure,
    - et un mécanisme de commande (157, 213) agencé pour déterminer lesdites positions de l'élément mobile et comportant au moins une roue satellite (145, 146, 228) qui s'engrène sur la roue fixe et tourne sur un axe solidaire de ladite planche,
    caractérisé en ce que ledit élément mobile (147, 212) est un élément coulissant, monté sur la planche (143, 204) de la roue de programme de façon à pouvoir coulisser entre sa position active et sa position inactive.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (157, 213) comporte des surfaces de came (171-174, 238, 239) situées sur une roue satellite et agencées pour s'appuyer contre un bord (168, 169, 240) de l'élément coulissant pour déterminer les positions respectives de ce bord dans les deux positions de l'élément coulissant.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces de came sont situées sur deux roues satellites (145, 146) coopérant avec deux bords (168, 169) sensiblement opposés de l'élément coulissant (147) pour le déplacer respectivement vers sa position active et vers sa position inactive.
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dent escamotable (221) de l'élément coulissant, dans la position inactive, se trouve en retrait par rapport à la denture extérieure.
  5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dent escamotable (148) de l'élément coulissant a le même profil qu'une dent (158) de la denture extérieure (144) et se trouve superposée à celle-ci dans la position inactive, tandis qu'elle forme une dent supplémentaire de ladite denture dans la position active.
  6. Pièce d'horlogerie comportant un mouvement d'horlogerie et un mécanisme de quantième perpétuel entraîné par ce mouvement, caractérisée en ce que le mécanisme de quantième perpétuel comporte un dispositif à roue de programme selon la revendication 1.
  7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 6, caractérisée en ce que la roue de programme (200) a une denture extérieure de trente et une dents (205) et est entraînée une fois par jour par une dent (208) d'une roue de vingt-quatre heures (13), en ce que la dent escamotable (221) de l'élément coulissant (212) se trouve superposée à une dent (205) de la denture extérieure dans la position active, tandis qu'elle se trouve en retrait de ladite denture dans la position inactive, et en ce que la roue de vingt-quatre heures (13) comporte une dent supplémentaire (241) disposée de façon à entraîner ladite dent escamotable (221) sans s'engrener sur la denture extérieure de la roue de programme.
  8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisée en ce que le mécanisme de commande (213) comporte des surfaces de came situées sur une roue satellite (231) et agencées pour s'appuyer contre un bord (240) de l'élément coulissant (212) pour déterminer les positions respectives de ce bord dans les deux positions de l'élément coulissant, lesdites surfaces de came étant formées par trois dents longues (238) et des dents courtes (239) de ladite roue satellite (231), les dents longues étant espacées angulairement de 90 degrés, et en ce que le mécanisme de commande (213) entraîne ladite roue satellite (231) à raison d'un quart de tour sept fois par année par rapport à la planche (204) de la roue de programme.
  9. Pièce d'horlogerie selon la revendication 8, caractérisée en ce que la roue de programme (200) comporte en outre une roue satellite des mois (210), pourvue d'une denture à douze dents s'engrenant sur la roue fixe (203) et comprenant cinq dents escamotables (217), et une roue satellite de février (211), pourvue d'une denture à douze dents s'engrenant sur la roue fixe (203) et comprenant une dent escamotable (220), et en ce que la roue de vingt-quatre heures (13) comporte deux autres dents supplémentaires (242, 243) disposées de façon à entraîner respectivement les dents escamotables (217, 220) de la roue des mois et de la roue de février sans s'engrener sur la denture extérieure de la roue de programme.
  10. Pièce d'horlogerie selon la revendication 9, caractérisée en ce que la roue fixe (203) a sept dents et les roues satellites des mois (210) et de février (211) ont douze dents.
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