EP1528443A1 - Constant force mechanism for a watch - Google Patents

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EP1528443A1 EP20030405772 EP03405772A EP1528443A1 EP 1528443 A1 EP1528443 A1 EP 1528443A1 EP 20030405772 EP20030405772 EP 20030405772 EP 03405772 A EP03405772 A EP 03405772A EP 1528443 A1 EP1528443 A1 EP 1528443A1
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Journe Francois-Paul
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Abstract

The timepiece has an energy storage device with two seconds wheels engaging with a main-spring and an escapement (8), respectively. An energy storage spring exerts a force on a yoke to separate a finger from a stop wheel. The main spring exerts a force on a setting wheel to press the finger against the stop wheel and allow the storage spring to transmit the energy exerted by the storage spring to the escapement.

Description

La présente invention se rapporte à une pièce d'horlogerie mécanique comprenant un oscillateur dont le mouvement oscillant est entretenu par un ressort moteur, dans lequel un dispositif de stockage périodique d'énergie est disposé entre ce ressort moteur et un échappement associé audit oscillateur. The present invention relates to a mechanical timepiece including an oscillator whose oscillating motion is maintained by a mainspring, in which a periodic energy storage device is disposed between this mainspring and an associated oscillator to said exhaust.

La source d'énergie des pièces d'horlogerie mécaniques est constituée par un ressort moteur constitué par une lame ressort enroulée dans un barillet, son extrémité extérieure étant solidaire du tambour de barillet, tandis que son extrémité intérieure est solidaire de l'arbre de ce barillet. The energy source mechanical timepieces is constituted by a motor spring consists of a leaf spring wound in a cylinder, its outer end being integral with the barrel drum, while its inner end is secured to the shaft of this barrel. En se détendant, le ressort moteur entraíne le tambour de barillet. By relaxing, the motor spring drives the barrel drum. Celui-ci présente une denture externe en prise avec le rouage de la pièce d'horlogerie qui aboutit à l'échappement destiné à transmettre la force du ressort moteur au régulateur. The latter has external teeth in engagement with the gear train of the timepiece which leads to the exhaust for transmitting the power of the mainspring to the controller. A chaque alternance du balancier-spiral, celui-ci laisse échapper une dent de la roue d'échappement qui, sous la pression exercée sur le rouage par le ressort de barillet, lui transmet une impulsion servant à entretenir l'oscillation du balancier-spiral. Each alternation of the sprung balance, it gives off a tooth of the escape wheel which, under the pressure exerted on the wheel by the barrel spring, transmits a pulse for maintaining the oscillation of the sprung balance .

La force exercée par ce ressort moteur sur le rouage n'est évidemment pas la même lorsque ce ressort est complètement armé ou en fin d'armage. The force exerted by the mainspring of the gear train is obviously not the same when the spring is completely wound or at the end of winding. Par conséquent, la force transmise par l'échappement au balancier-spiral n'est pas constante et l'amplitude du balancier varie, affectant son isochronisme. Consequently, the force transmitted from the exhaust to the sprung balance is not constant and the amplitude of the balance varied, affecting its isochronism. Sa période d'oscillation sera plus courte lorsque la force est plus grande alors qu'elle s'allongera lorsque cette force diminuera. The oscillation period will be shorter when the force is greater when it lengthens when this force will decrease.

On a certes déjà proposé de stocker temporairement de l'énergie entre le barillet et l'échappement pour délivrer une énergie constante au système régulateur. Although it has been proposed to store temporarily energy between the cylinder and the exhaust for supplying constant energy to the regulator system. Les dispositifs connus à cet effet ne peuvent plus être mis en marche lorsque le ressort a été complètement désarmé, en sorte qu'il faut prévoir des moyens pour arrêter la pièce d'horlogerie avant le désarmage complet du ressort moteur, afin de permettre le redémarrage de cette pièce d'horlogerie après qu'elle ait été remontée. The devices known for this purpose can not be turned on when the spring was completely disarmed, so that means must be provided to stop the timepiece before the complete unwinding of the mainspring, to allow the restart of this timepiece after it has been rising.

En plus, ces dispositifs ne sont pas conçus pour pouvoir être logés dans une montre, notamment dans une montre bracelet, mais sont plutôt destinés à des horloges dans lesquelles le problème d'encombrement ne présente pas la même importance que dans les montres et surtout dans les montres bracelets. In addition, these devices are not designed to be housed in a watch, particularly a wristwatch, but are rather intended for clocks in which the problem of space does not have the same importance as in watches and especially in wristwatches.

Le but de la présente invention est d'apporter une solution au problème de la transmission de la force du ressort de barillet à l'échappement d'une pièce d'horlogerie qui permette de remédier, au moins en partie, aux inconvénients susmentionnés. The object of the present invention is to provide a solution to the problem of transmitting the force of the mainspring to the exhaust of a timepiece which allows to overcome, at least in part, the aforementioned drawbacks.

A cet effet, cette invention a pour objet une pièce d'horlogerie mécanique selon la revendication 1. For this purpose, this invention relates to a mechanical timepiece according to claim 1.

Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pièce d'horlogerie objet de la présente invention munie d'un dispositif de stockage périodique d'énergie. The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example, one embodiment of the timepiece object of the present invention provided with a periodic energy storage device.

  • La figure 1 est une vue en plan partielle de cette pièce d'horlogerie, plus particulièrement, sa partie comportant le dispositif de stockage périodique d'énergie; Figure 1 is a partial plan view of this timepiece, in particular, its portion having the periodic energy storage device;
  • la figure 2 est une vue en plan semblable à la figure 1, mais sans l'échappement tourbillon. Figure 2 is a similar plan view to Figure 1 but without the tourbillon escapement.

Ces figures montrent une partie du rouage de la pièce d'horlogerie. These figures show a part of the gear train of the timepiece. La première roue du rouage habituel illustrée est la roue de moyenne 1 dont le pignon engrène avec la roue de centre (non représentée) munie elle-même d'un pignon engrenant avec la denture du barillet renfermant le ressort moteur, comme dans toutes les pièces d'horlogerie mécaniques. The first wheel of the wheel is illustrated usual average wheel 1 whose pinion meshes with the center wheel (not shown) provided itself with a pinion meshing with the toothing of the barrel containing the mainspring, as in all parts mechanical watchmaking. Cette roue de moyenne 1 est entraínée dans le sens de la flèche F 1 et engrène avec le pignon d'une première roue des secondes 2 tournant dans le sens inverse montré par la flèche F 2 . This average wheel 1 is driven in the direction of the arrow F 1 and meshes with the pinion of a first seconds wheel 2 rotating in the opposite direction shown by the arrow F 2.

Le pignon de cette première roue des secondes 2 engrène avec un renvoi 4 qui engrène lui-même avec le pignon d'une seconde roue des secondes 5. Dans la forme d'exécution illustrée par la figure 1, l'axe de pivotement de cette seconde roue des secondes 5 est solidaire d'un échappement tourbillon 8 classique qu'il n'est pas besoin de décrire ici, dans la mesure où il n'est pas nécessaire à la compréhension de la présente invention. The pinion of the first seconds wheel 2 meshes with a gear 4 which itself meshes with the pinion of a second seconds wheel 5. In the embodiment illustrated by Figure 1, the pivot axis of this second seconds wheel 5 is secured to an exhaust vortex 8 classic that it is not necessary to describe here, since it is not necessary for understanding the present invention. Dans une autre forme d'exécution, la seconde roue des secondes 5 pourrait engrener avec le pignon d'une roue d'échappement d'un échappement classique. In another embodiment, the second seconds wheel 5 could mesh with the pinion of an escapement wheel of a conventional exhaust.

Le renvoi 4 est monté pivotant sur une bascule d'égalité 6 qui est pivotée autour d'un axe coaxial à l'axe de la seconde roue des secondes 5. Cette bascule d'égalité 6 est soumise à la force d'un ressort de stockage périodique d'énergie 7, qui tend à la faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. The wheel 4 is pivotally mounted on an equality yoke 6 which is pivoted about an axis coaxial to the axis of the second seconds wheel 5. This equality yoke 6 is subjected to the force of a spring periodic energy storage 7, which tends to rotate in the direction of clockwise.

Cette bascule d'égalité 6 présente un doigt 6a semblable dans cette forme d'exécution à une palette d'une ancre d'un échappement à ancre, destinée à s'engager dans une denture à rochet d'une roue d'arrêt 3 dont le pignon engrène avec la première roue des secondes 2. This equality yoke 6 has a finger similar 6a in this embodiment in a range of an anchor of an anchor escapement, for engagement in a ratchet teeth of a ratchet wheel 3 which the pinion meshes with the first wheel 2 seconds.

Le cycle de fonctionnement du dispositif de stockage périodique d'énergie est le suivant: Lorsque la palette ou le doigt 6a de la bascule d'égalité 6 est en prise avec un flanc radial de la denture à rochet de la roue d'arrêt 3, le rouage 1-3 est arrêté, donc il n'y a plus de transmission de force entre la première roue des secondes 2 et le renvoi 4. The operating cycle of the periodic energy storage device is as follows: When the pallet or finger 6a of the equality of rocker 6 is engaged with a radial side of the ratchet teeth of the ratchet wheel 3, 1-3 the gear is stopped, so there is no force transmission between the first seconds wheel 2 and the wheel 4.

Durant cette période d'arrêt qui, dans l'exemple décrit dure une seconde, la force emmagasinée dans le ressort de stockage périodique d'énergie 7 est libérée en faisant tourner la bascule d'égalité 6 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la palette ou le doigt 6a de cette bascule d'égalité 6 soit dégagé du flanc radial de la roue d'arrêt 3. Pendant ce déplacement, la bascule d'égalité 6 transmet son énergie au pignon de la seconde roue des secondes 5. En effet, étant donné que la première roue des secondes 2 est arrêtée, lorsque la bascule d'égalité 6 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le renvoi 4 entraíne le pignon de la seconde roue des secondes 5 dans le sens de la flèche F 3 . During this stop period, in the example described lasts for one second, the force stored in the periodic storage of spring energy 7 is released by rotating the equality yoke 6 in the direction of clockwise until the pallet or finger 6a of this equality yoke 6 is disengaged from the radial side of the ratchet wheel 3. During this movement, the equality yoke 6 transmits its energy to the pinion of the second wheel seconds 5. in fact, since first the seconds wheel 2 is stopped, when the equality yoke 6 rotates in the direction of clockwise, the gear 4 drives the pinion of the second seconds wheel 5 in the direction of the arrow F 3.

Dès que la palette 6a de la bascule d'égalité quitte le flanc radial de la dent de la roue d'arrêt 3, l'énergie du ressort moteur du barillet est libérée. As soon as the pallet 6a of the equality yoke leaves the radial flank of the tooth of the ratchet wheel 3, the energy from the barrel of the mainspring is released. Etant donné que la seconde roue des secondes 5 est contrôlée par l'échappement 8, elle ne peut tourner que lorsque l'échappement est déplacé par le balancier, une fois à chaque alternance de celui-ci. Since the second seconds wheel 5 is controlled by the exhaust 8, it can rotate only when the escapement is moved by the rocker, once at each half thereof. On peut donc considérer la seconde roue des secondes comme étant immobile pendant le passage d'une dent de la roue d'arrêt 3 à l'autre, puisque celui-ci est quasi instantané. One can thus consider the second seconds wheel as being stationary during the passage of a tooth of the ratchet wheel 3 to the other, since it is almost instantaneous. Le renvoi 4 prend donc appui sur le pignon de la seconde roue des secondes 5 et son entraínement dans le sens de la flèche F 4 par le pignon de la première roue des secondes 2, pousse la palette ou le doigt 6a de la bascule d'égalité 6 contre le flanc incliné d'une des dents de la roue d'arrêt 3 tournant dans le sens de la flèche F 5 , jusqu'à ce qu'elle arrive contre le flanc radial de la dent suivante. The reference 4 therefore rests on the pinion of the second seconds wheel 5 and its drive in the direction of the arrow F 4 by the pinion of the first wheel of the second 2, pushes the pallet or finger 6a of the rocker of equality 6 against the inclined flank of the teeth of the ratchet wheel 3 rotating in the direction of the arrow F 5, until it comes against the radial flank of the next tooth. En suivant le flanc incliné de la dent de la roue d'arrêt 3, la bascule se déplace donc en sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, provoquant l'armage du ressort de stockage périodique d'énergie 7, étant donné que la force exercée par ce ressort de stockage 7 sur la bascule d'égalité 6 est inférieure à la force exercée sur cette même bascule 6 par le ressort de barillet lorsque la roue d'arrêt 3 est libérée. Following the inclined flank of the tooth of the ratchet wheel 3, the rocker thus moves in the opposite direction to the clockwise, causing the winding of the periodic energy storage spring 7, as the force exerted by the storage spring 7 of the equality yoke 6 is less than the force exerted on the same flip-flop 6 by the mainspring when the stop wheel 3 is released.

Le cycle recommence alors comme décrit précédemment. The cycle then begins again as described above. Avec un tel dispositif de stockage périodique d'énergie, l'aiguille des secondes portée par la première roue des secondes 2 se déplace par saut à chaque seconde. With such a periodic energy storage device, the second hand carried by the first seconds wheel 2 moves by skipping every second.

Bien évidemment, le cycle d'armage et de désarmage du ressort d'égalité 7 n'est pas obligatoirement d'une seconde. Of course, the cycle of winding and unwinding of the equality spring 7 is not necessarily a second. Il pourrait être allongé ou raccourci en modifiant le nombre de dents de la roue d'arrêt 3. It could be lengthened or shortened by changing the number of teeth of the stop wheel 3.

Grâce à ce dispositif, l'échappement 8 ne reçoit que l'énergie provenant du désarmage du ressort d'égalité 7 qui est indépendante du degré d'armage du ressort de barillet. Thanks to this device, the exhaust 8 receives only power from the unwinding of the equality spring 7 which is independent of the degree of winding of the mainspring. De ce fait, l'amplitude des oscillations du balancier est indépendante des variations de force du ressort de barillet, ce qui permet d'améliorer l'isochronisme du balancier. Therefore, the amplitude of the oscillations of the balance is independent of the force variations of the mainspring, thereby improving the isochronism of the balance. On peut constater que le dispositif de stockage décrit comporte un petit nombre de pièces. It can be seen that the described storage device comprises a small number of parts.

Claims (3)

  1. Pièce d'horlogerie mécanique comprenant un oscillateur dont le mouvement oscillant est entretenu par un ressort moteur, dans lequel un dispositif de stockage périodique d'énergie est disposé entre ce ressort moteur et un échappement (8) associé audit oscillateur, caractérisé en ce que ce dispositif de stockage périodique d'énergie comporte une première roue de secondes (2) en prise avec ledit ressort moteur et une seconde roue de secondes (5) en prise avec ledit échappement (8), un renvoi (4) pour relier ces deux roues de secondes (2, 5), une bascule (6) sur laquelle ledit renvoi (4) est monté pivotant, l'axe de pivotement de cette bascule (6) et celui de la seconde roue de secondes (5) étant coaxiaux, une roue d'arrêt (3) en liaison cinématique avec ladite première roue de secondes (2), un doigt (6a) solidaire de ladite bascule (6) et dont la trajectoire coupe celle de ladite roue d'arrêt (3), un ressort de stockage d'énergie (7) pour exercer sur ladite bascule (6) Mechanical timepiece comprising an oscillator whose oscillating motion is maintained by a mainspring, in which a periodic energy storage device is disposed between this mainspring and an escapement (8) associated with said oscillator, characterized in that periodic energy storage device comprises a first seconds wheel (2) engaging with said mainspring and a second seconds wheel (5) engages said exhaust (8), a return (4) for connecting these two wheels seconds (2, 5), a rocker (6) on which said reference (4) is pivotally mounted, the pivot axis of said lever (6) and that of the second seconds wheel (5) being coaxial, a stop wheel (3) kinematically connected with said first of second wheel (2), a finger (6a) integral with said rocker (6) and that the cutting trajectory of said stop wheel (3), a spring energy storage (7) for exerting on said lever (6) une force tendant à écarter ledit doigt (6a) de ladite roue d'arrêt (3), tandis que la force exercée sur ledit renvoi (4) par ledit ressort moteur sert à appliquer ledit doigt (6a) contre ladite roue d'arrêt (3) avec une force supérieure à celle exercée par ledit ressort de stockage (7), de sorte que ce dernier est armé jusqu'à ce qu'une dent de ladite roue d'arrêt (3) bute contre ledit doigt (6a), permettant audit ressort de stockage (7) de déplacer la bascule (6) en sens inverse pour transmettre son énergie audit échappement jusqu'au dégagement de ladite roue d'arrêt (3), qui, lorsqu'elle libère ladite première roue de secondes (2) permet le réarmage dudit ressort de stockage (7). a force tending to separate said finger (6a) of said ratchet wheel (3), while the force exerted on said countershaft (4) by said mainspring serves to apply the said finger (6a) against said stop wheel ( 3) with a force greater than that exerted by said storage spring (7), so that the latter is reinforced until a tooth of said ratchet wheel (3) abuts against said finger (6a) allowing said storage spring (7) to move the latch (6) in opposite direction to transmit its energy to said escapement up to the disengagement of said stop wheel (3) which, when it releases said first seconds wheel ( 2) allows réarmage said storage spring (7).
  2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, dans laquelle l'axe de pivotement ladite seconde roue de seconde (5) est solidaire d'un échappement tourbillon (8). Timepiece according to claim 1, wherein the pivot axis of said second second wheel (5) is secured to a vortex outlet (8).
  3. Pièce d'horlogerie en particulier montre bracelet, selon l'une des revendications précédentes. in particular timepiece wristwatch according to one of the preceding claims.
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