EP1528443B1 - Dispositif de force constante pour une montre - Google Patents

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EP1528443B1 EP03405772A EP03405772A EP1528443B1 EP 1528443 B1 EP1528443 B1 EP 1528443B1 EP 03405772 A EP03405772 A EP 03405772A EP 03405772 A EP03405772 A EP 03405772A EP 1528443 B1 EP1528443 B1 EP 1528443B1
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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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/28—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of unbalance of the weights, e.g. tourbillon
    • G04B17/285—Tourbillons or carrousels
    • 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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/22—Compensation of changes in the motive power of the mainspring
    • G04B1/225—Compensation of changes in the motive power of the mainspring with the aid of an interposed power-accumulator (secondary spring) which is always tensioned

Definitions

  • the present invention relates to a mechanical timepiece comprising an oscillator whose oscillating movement is maintained by a mainspring, in which a periodic energy storage device is disposed between this mainspring and an escapement associated with said oscillator.
  • periodic energy storage device comprising a seconds wheel engaged with said mainspring, an exhaust, a return for connecting the seconds wheel to the exhaust, a rocker on which said return is pivotally mounted, a stop wheel in kinematic connection with the seconds wheel, a finger integral with said rocker and whose trajectory intersects that of said stop wheel, an energy storage spring for exerting on said rocker a force tending to move said finger away from said wheel stopping, while the force exerted on said return by said mainspring serves to apply said finger against said stopping wheel with a spring rce greater than that exerted by said storage spring, so that the latter is armed until a tooth of said stop wheel abuts against said finger, allowing said storage spring to move the rocker in the opposite direction for transmitting its energy to said exhaust until the release of said
  • the energy source of the mechanical timepieces is constituted by a motor spring consisting of a spring blade wound in a barrel, its outer end being integral with the barrel drum, while its inner end is integral with the shaft of this barrel. barrel.
  • the motor spring drives the barrel drum. This has an external toothing in engagement with the gear of the timepiece that leads to the exhaust for transmitting the force of the motor spring to the regulator. With each alternation of the sprung balance, it releases a tooth of the escape wheel which, under the pressure exerted on the wheel by the mainspring, transmits a pulse serving to maintain the oscillation of the sprung balance. .
  • a timepiece comprising a periodic energy storage device of the aforementioned type has already been proposed in the CH 21315 .
  • the disadvantage of this device is that the storage period is relatively long, so that the strength of the storage spring is reduced over such a period.
  • such a period of several seconds or even several tens of seconds would not allow to set a second hand on the axis of the seconds wheel, since this needle would make jumps of several tens of seconds and stops the same duration, so that it would no longer indicate the seconds.
  • the object of the present invention is to provide a solution to the problem of the transmission of the force of the mainspring barrel to the exhaust of a timepiece which makes it possible to remedy, at least in part, the aforementioned drawbacks.
  • this invention relates to a mechanical timepiece according to claim 1.
  • the first wheel of the usual wheel shown is the wheel of average 1 whose pinion meshes with the center wheel (not shown) itself provided with a pinion meshing with the toothing of the cylinder containing the spring engine, as in all mechanical timepieces.
  • This average wheel 1 is driven in the direction of the arrow F 1 and meshes with the pinion of a first second wheel 2 turning in the opposite direction shown by the arrow F 2 .
  • the pinion of this first wheel seconds 2 meshes with a return 4 which meshes with the pinion of a second second wheel 5.
  • the pivot axis of this second seconds wheel 5 is integral with a conventional vortex escapement 8 that need not be described here, insofar as it is not necessary for the understanding of the present invention. invention.
  • the second seconds wheel could mesh with the pinion of an exhaust wheel of a conventional exhaust.
  • the reference 4 is pivotally mounted on an equality lever 6 which is pivoted about an axis coaxial with the axis of the second seconds wheel 5.
  • This equality lever 6 is subjected to the force of a spring of periodic energy storage 7, which tends to rotate it clockwise.
  • This flip-flop 6 has a similar finger 6a in this embodiment to a pallet of an anchor of an anchor escapement, intended to engage in a ratchet toothing of a stop wheel 3 of which the pinion meshes with the first seconds wheel 2.
  • the operating cycle of the periodic energy storage device is as follows: When the pallet or the finger 6a of the equal-point rocker 6 is engaged with a radial flank of the ratchet toothing of the stop wheel 3, gear train 1-3 is stopped, so there is no more transmission of force between the first seconds wheel 2 and the return 4.
  • the force stored in the periodic energy storage spring 7 is released by rotating the equality lever 6 in the clockwise direction. until the pallet or the finger 6a of this equality flip-flop 6 is disengaged from the radial flank of the stopping wheel 3. During this movement, the flip-flop 6 transmits its energy to the pinion of the second wheel 5. Since the first seconds wheel 2 is stopped, when the equality flip-flop 6 rotates clockwise, the return 4 drives the pinion of the second seconds wheel 5 in the direction of the arrow F 3 .
  • the return 4 is therefore supported 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 seconds wheel 2, pushes the pallet or finger 6a of the latch equal 6 against the inclined side of one of the teeth of the stop wheel 3 rotating in the direction of the arrow F 5 , until it comes against the radial flank of the next tooth.
  • the rocker By following the inclined flank of the tooth of the stop wheel 3, the rocker therefore moves counterclockwise, causing the periodic energy storage spring 7 to be wound, since the force exerted by this storage spring 7 on the equalizer rocker 6 is less than the force exerted on the same rocker 6 by the mainspring when the stop wheel 3 is released.
  • the cycle then starts again as previously described.
  • the second hand carried by the first seconds wheel 2 moves by jump every second.
  • the arming and disarming cycle of the equality spring 7 is not necessarily a second. It could be lengthened or shortened by changing the number of teeth of the stop wheel 3.
  • the exhaust 8 receives only the energy from disarming the equal spring 7 which is independent of the degree of winding of the mainspring.
  • the amplitude of the oscillations of the balance is independent of the force variations of the mainspring, which makes it possible to improve the isochronism of the balance. It can be seen that the storage device described comprises a small number of parts.

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 ce dispositif de stockage périodique d'énergie comportant une roue de secondes en prise avec ledit ressort moteur, un échappement, un renvoi pour relier la roue de secondes à l'échappement, une bascule sur laquelle ledit renvoi est monté pivotant, une roue d'arrêt en liaison cinématique avec la roue de secondes, un doigt solidaire de ladite bascule et dont la trajectoire coupe celle de ladite roue d'arrêt, un ressort de stockage d'énergie pour exercer sur ladite bascule une force tendant à écarter ledit doigt de ladite roue d'arrêt, tandis que la force exercée sur ledit renvoi par ledit ressort moteur sert à appliquer ledit doigt contre ladite roue d'arrêt avec une force supérieure à celle exercée par ledit ressort de stockage, de sorte que ce dernier est armé jusqu'à ce qu'une dent de ladite roue d'arrêt bute contre ledit doigt, permettant audit ressort de stockage de déplacer la bascule en sens inverse pour transmettre son énergie audit échappement jusqu'au dégagement de ladite roue d'arrêt, qui, lorsqu'elle libère la roue de secondes permet le réarmage dudit ressort de stockage.
  • 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. En se détendant, le ressort moteur entraîne le tambour de barillet. 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. 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.
  • 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. Par conséquent, la force transmise par l'échappement au balancier-spiral n'est pas constante et l'amplitude du balancier varie, affectant son isochronisme. Sa période d'oscillation sera plus courte lorsque la force est plus grande alors qu'elle s'allongera lorsque cette force diminuera.
  • Une pièce d'horlogerie comprenant un dispositif de stockage périodique d'énergie du type susmentionné a déjà été proposé dans le CH 21315 . L'inconvénient de ce dispositif vient du fait que la période de stockage est relativement longue, en sorte que la force du ressort de stockage subit une diminution sur une telle période. En outre, une telle période de plusieurs secondes voire de plusieurs dizaines de secondes ne permettrait pas de fixer une aiguille de secondes sur l'axe de la roue de secondes, puisque cette aiguille ferait des sauts de plusieurs dizaines de secondes et des arrêts de la même durée, en sorte qu'elle n'indiquerait plus les secondes.
  • 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.
  • A cet effet, cette invention a pour objet une pièce d'horlogerie mécanique selon la revendication 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.
    • 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;
    • la figure 2 est une vue en plan semblable à la figure 1, mais sans l'échappement tourbillon.
  • Ces figures montrent une partie du rouage de la pièce d'horlogerie. 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. Cette roue de moyenne 1 est entraînée dans le sens de la flèche F1 et engrène avec le pignon d'une première roue des secondes 2 tournant dans le sens inverse montré par la flèche F2.
  • 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. 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 entraîne le pignon de la seconde roue des secondes 5 dans le sens de la flèche F3.
  • 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. 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. 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. Le renvoi 4 prend donc appui sur le pignon de la seconde roue des secondes 5 et son entraînement dans le sens de la flèche F4 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 F5, jusqu'à ce qu'elle arrive contre le flanc radial de la dent suivante. 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.
  • Le cycle recommence alors comme décrit précédemment. 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.
  • Bien évidemment, le cycle d'armage et de désarmage du ressort d'égalité 7 n'est pas obligatoirement d'une seconde. Il pourrait être allongé ou raccourci en modifiant le nombre de dents de la roue d'arrêt 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. 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. On peut constater que le dispositif de stockage décrit comporte un petit nombre de pièces.

Claims (4)

  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, ce dispositif de stockage périodique d'énergie comportant une roue de secondes (2) en prise avec ledit ressort moteur, un échappement (8), un renvoi (4) pour relier la roue de secondes (2) à l'échappement, une bascule (6) sur laquelle ledit renvoi (4) est monté pivotant, une roue d'arrêt (3) en liaison cinématique avec la 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) 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 la roue de secondes (2) permet le réarmage dudit ressort de stockage (7), caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde roue de seconde (5) entre l'échappement (8) et le renvoi (4), dont l'axe de pivotement est coaxial à celui de la bascule (6) et en ce que ladite roue d'arrêt (3) comporte un nombre de dents choisi pour que la période de réarmage du ressort de stockage (7) soit de 1 seconde en sorte que l'avance de la roue de seconde (2) se fait par sauts d'une seconde.
  2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1 dans laquelle l'axe de pivotement de la bascule (6) est centré sur celui de la seconde roue de secondes (5).
  3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, dans laquelle l'axe de pivotement de ladite seconde roue de seconde. (5) est solidaire d'un échappement tourbillon (8).
  4. Pièce d'horlogerie en particulier montre bracelet, selon l'une des revendications précédentes.
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