EP1668430A1 - Roue d'echappement - Google Patents

Roue d'echappement

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EP1668430A1
EP1668430A1 EP04761902A EP04761902A EP1668430A1 EP 1668430 A1 EP1668430 A1 EP 1668430A1 EP 04761902 A EP04761902 A EP 04761902A EP 04761902 A EP04761902 A EP 04761902A EP 1668430 A1 EP1668430 A1 EP 1668430A1
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wheel
thickness
finger
threshold
wheel according
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Willy Meier
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Eterna AG Uhrenfabrik
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Eterna AG Uhrenfabrik
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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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/15—Intermittent grip type mechanical movement
    • Y10T74/1502—Escapement

Definitions

  • the present invention relates to the field of mechanical watchmaking. It relates, more particularly, to a wheel of an exhaust mechanism of the type receiving energy from a mainspring and driving a balance by means of an anchor provided with pallets.
  • the escape wheel is provided with teeth arranged to cooperate with the pallets of the anchor.
  • the lubrication problem is particularly difficult to solve.
  • the oil used must be stable, in particular resist oxidation and temperature variations and, above all, remain in the contact area without spilling on the wheel. Indeed, the forces involved being very low, it is necessary for the oil to be fluid. However, the shocks during the pulses are significant. There is therefore a significant risk that the oil will disperse and spill on the wheel, or even into the gears, which is very harmful.
  • FIGS. 1a and 1b One of the solutions usually used to solve this problem is presented in FIGS. 1a and 1b.
  • the teeth 6 of the escape wheel terminate in a beveled plane 8 forming an obtuse angle with the plane of the wheel.
  • the oil deposited on the plane 8 adheres to it and spreads out, thanks to surface tension phenomena, on the end 9 of the tooth which defines the zone of contact with the pallets of the anchor.
  • the object of the present invention is to improve the distribution of the lubricant at the contact area of the escape wheel and the pallets of the anchor and, above all, to simplify the production of the wheel.
  • the invention relates to an escape wheel, the direction of rotation of which defines an upstream direction and a downstream direction, intended to take place in an exhaust mechanism and formed of a hub, a twill mounted on the hub and teeth arranged radially on said twill, said teeth having a root terminated by a finger.
  • the finger has a first part of thickness E located on the side of the twill and a second part, of thickness e less, located on the side of the end of the finger, the border between these two parts defining a threshold which forms an oil mill, with the face of the second part adjoining it.
  • the thickness of the second part is substantially equal to half that of the first part.
  • the distance between the threshold and the end of the tooth is substantially equal to the thickness of the wheel.
  • the wheel also has one or the other of the following characteristics: - the wall of the oil tank formed by said threshold is concave, - the wall of the oil tank has continuity solutions, - the second part has a cavity formed in its thickness, and - the second part carries an appendage extending in the thickness of the wheel
  • FIG. 2 shows an escape wheel 10 formed of a hub 12, of four arms 14 coplanar and of the same length and arranged orthogonally on the hub 12, of a twill 16 held by the arms 14 and of teeth 18, typically twenty in number, located at the periphery of the wheel, in line with serge 16.
  • the dimensions of the wheel vary according to the size in which it is used.
  • the escape wheel illustrated in FIG. 2 works by turning clockwise. This direction of rotation defines, for each tooth, an upstream side facing the advancement of the wheel and a downstream side.
  • the teeth 18 have a triangular root 20 (FIG. 3a) the end of which is truncated and replaced by a finger 22 formed from a base 23 and a spout 24. More precisely, the spout 24 has, on the upstream side, a part 25 aligned with the edge of the base 23 and, on the downstream side, a bevel 26 extending by a straight part 28, parallel to the part 25.
  • the finger 22 has a first part 22a located on the side of the rim 16 and of the same thickness as it, and a second part 22b, of lesser thickness, located on the side from the tip of the finger.
  • the border between these two parts defines a threshold 22c.
  • the thickness of part 22a is 0.15 mm, that of part 22b is 0.08mm.
  • the second part 22b and the threshold 22c form a limited space ensuring an oiler function.
  • the space intended to ensure the retention of the oil is well defined.
  • the quantity of lubricant available can thus be increased without risk of contamination.
  • this space retains the lubricant during the impact of the escape wheel against the pallet, at the end of the pulse.
  • the threshold 22c forms a concave wall which connects, along a quarter-circle curve, a point A situated, downstream side, at the junction of the base 23 and the bevel 26, and a point B located upstream side of base 23.
  • the threshold 22c is parallel to the end of the tooth 18 and passes through a point ⁇ _ located on the bevel 26.
  • the threshold 22c connects a point D located on the upstream side on the base 23, and a point E located on the downstream side along a line substantially tangent to a circle passing through the center of the wheel.
  • FIG. 6 shows a fourth variant in which the threshold 22c defines a concave space which connects a point F situated at the junction of the base 23 and the bevel 26, and a point G situated at the same distance from the end of the finger 22 than point F.
  • FIG. 7 illustrates yet another variant of the invention.
  • the threshold 22c connects a point H located at the junction of the bevel 26 and the straight part 28 which ends the beak 24, and a point i located at the same distance from the end of the finger 22 as the point - Between these two points , the threshold 22c forms three concave waves and divides the width of the finger 22 into three identical housings. The wall formed by the threshold 22c thus presents continuity solutions, which further improve the retention of the oil.
  • the lubricant deposited on the lower part 22b of the finger 22 has a surface tension such that it can spread over the end of the spout 24, particularly on the zone of contact with the pallets of the anchor, while the height and the shape of the threshold 22c prevent it from spreading on the escapement wheel and in the movement of the watch.
  • the lower part 22a and the threshold 22c thus form an oil container, an integral part of each of the teeth of the wheel 10.
  • the portion of lower thickness 22b may also include a cavity or an appendage such as a tenon or a pin.
  • a cavity or an appendage such as a tenon or a pin.
  • Such an escape wheel can be manufactured in a particularly simple, reliable and precise manner, for example by electroforming.

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Description

ROUE D'ECHAPPEMENT
La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement, une roue d'un mécanisme d'échappement du type recevant de l'énergie d'un ressort-moteur et entraînant un balancier au moyen d'une ancre munie de palettes. La roue d'échappement est munie de dents agencées pour coopérer avec les palettes de l'ancre.
L'interaction entre les palettes et les dents de la roue d'échappement engendre des frottements. Sans lubrification de la zone de contact entre ces pièces, celles-ci s'usent prématurément. De plus, le rendement de l'échappement en est sensiblement affecté.
Le problème de la lubrification est particulièrement difficile à résoudre. En effet, l'huile utilisée doit être stable, notamment résister à l'oxydation et aux écarts de température et, surtout, rester sur la zone de contact sans se répandre sur la roue. En effet, les forces en jeu étant très faibles, il est nécessaire que l'huile soit fluide. Or, les chocs lors des impulsions sont importants. Il y a donc un important risque que l'huile se disperse et se répande sur la roue, voire jusque dans les engrenages, ce qui est fort préjudiciable.
Une des solutions habituellement utilisée pour résoudre ce problème est présentée sur les figures 1a et 1b. Les dents 6 de la roue d'échappement se terminent en un plan biseauté 8 formant un angle obtus avec le plan de la roue. L'huile déposée sur le plan 8 y adhère et s'étale, grâce à des phénomènes de tension de surface, sur l'extrémité 9 de la dent qui définit la zone de contact avec les palettes de l'ancre.
La présente invention a pour but d'améliorer la circonscription du lubrifiant à la zone de contact de la roue d'échappement et des palettes de l'ancre et, surtout, de simplifier la réalisation de la roue.
De façon plus précise, l'invention concerne une roue d'échappement dont le sens de rotation définit une direction amont et une direction avale, destinée à prendre place dans un mécanisme d'échappement et formée d'un moyeu, d'une serge montée sur le moyeu et de dents disposées radialement sur ladite serge, lesdites dents présentant une racine terminée par un doigt.
Selon l'invention, le doigt comporte une première partie d'épaisseur E située du côté de la serge et une deuxième partie, d'épaisseur e inférieure, située du côté de l'extrémité du doigt, la frontière entre ces deux parties définissant un seuil qui forme un huilier, avec la face de la deuxième partie qui lui est attenante.
Avantageusement, l'épaisseur de la deuxième partie est sensiblement égale à la moitié de celle de la première partie.
La distance entre le seuil et l'extrémité de la dent est sensiblement égale à l'épaisseur de la roue.
La roue présente encore l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes : - la paroi du huilier que forme ledit seuil est concave, - la paroi du huilier présente des solutions de continuité, - la deuxième partie comporte une cavité pratiquée dans son épaisseur, et - la deuxième partie porte un appendice s'étendant dans l'épaisseur de la roue
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 2 est une vue de dessus d'une roue d'échappement, et - les figures 3a, 3b, 4, 5, 6 et 7 sont des vues agrandies de dents de la roue d'échappement selon différents modes de réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 2 une roue d'échappement 10 formée d'un moyeu 12, de quatre bras 14 coplanaires et de même longueur et disposés orthogonalement sur le moyeu 12, d'une serge 16 tenue par les bras 14 et de dents 18, typiquement au nombre de vingt, situées à la périphérie de la roue, dans la continuité de la serge 16. Les dimensions de la roue varient selon le calibre dans lequel elle est utilisée.
La roue d'échappement illustrée sur la figure 2 travaille en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce sens de rotation définit, pour chaque dent, un côté amont orienté vers l'avancé de la roue et un côté aval.
Dans un mécanisme d'échappement à ancre suisse qui est, de loin, le plus largement utilisé, les dents 18 présentent une racine triangulaire 20 (figure 3a) dont l'extrémité est tronquée et remplacée par un doigt 22 formé d'une base 23 et d'un bec 24. Plus précisément, le bec 24 présente, du côté amont, une partie 25 alignée avec le bord de la base 23 et, du côté aval, un biseau 26 se prolongeant par une partie droite 28, parallèle à la partie 25.
Selon l'invention, et comme le montre la figure 3b, le doigt 22 comporte une première partie 22a située du côté de la serge 16 et de même épaisseur qu'elle, et une deuxième partie 22b, d'épaisseur inférieure, située du côté de l'extrémité du doigt. La frontière entre ces deux parties définit un seuil 22c. Typiquement, l'épaisseur de la partie 22a est de 0,15 mm, celle de la partie 22b est de 0.08mm.
La deuxième partie 22b et le seuil 22c forment un espace limité assurant une fonction d'huilier. De la sorte, l'espace destiné à assurer la rétention de l'huile est bien défini. La quantité de lubrifiant disponible peut ainsi être augmentée sans risque de contamination. De plus, cet espace retient le lubrifiant lors du choc de la roue d'échappement contre la palette, en fin d'impulsion.
Dans une première variante illustrée sur la figure 3, le seuil 22c forme une paroi concave qui relie, selon une courbe en quart de cercle, un point A situé, côté aval, à la jonction de la base 23 et du biseau 26, et un point B situé côté amont de la base 23.
Dans une deuxième variante présentée à la figure 4, le seuil 22c est parallèle à l'extrémité de la dent 18 et passe par un point Ç_ situé sur le biseau 26. Selon une troisième variante (figure 5), le seuil 22c relie un point D situé du côté amont sur la base 23, et un point E situé du côté aval selon une ligne sensiblement tangente à un cercle passant par le centre de la roue.
La figure 6 montre une quatrième variante dans laquelle le seuil 22c définit un espace concave qui relie un point F situé à la jonction de la base 23 et du biseau 26, et un point G situé à la même distance de l'extrémité du doigt 22 que le point F.
Enfin, la figure 7 illustre encore une autre variante de l'invention. Le seuil 22c relie un point H situé à la jonction du biseau 26 et de la partie droite 28 qui termine le bec 24, et un point i situé à la même distance de l'extrémité du doigt 22 que le point - Entre ces deux points, le seuil 22c forme trois vagues concaves et partage la largeur du doigt 22 en trois logements identiques. La paroi formée par le seuil 22c présente ainsi des solutions de continuité, qui améliorent encore la rétention de l'huile.
Pour assurer la lubrification de l'échappement, on place généralement une goutte d'huile sur le plan d'impulsion de la palette d'entrée de l'ancre, cette dernière étant arrêtée. Lorsque l'échappement se met à fonctionner, une partie de l'huile est transférée de la palette sur chacune des dents de la roue, et de là sur la palette de sortie. Très rapidement, l'huile se répartit donc de manière régulière entre les différentes parties de l'échappement.
Le lubrifiant déposé sur la partie inférieure 22b du doigt 22 a une tension de surface telle qu'il peut s'étaler sur l'extrémité du bec 24, particulièrement sur la zone de contact avec les palettes de l'ancre, alors que la hauteur et la forme du seuil 22c l'empêchent de se répandre sur la roue d'échappement et dans le mouvement de la montre. La partie inférieure 22a et le seuil 22c forment ainsi un huilier, partie intégrante de chacune des dents de la roue 10.
De manière à encore augmenter la surface de rétention du lubrifiant, la partie d'épaisseur inférieure 22b peut encore comporter une cavité ou un appendice tel qu'un tenon ou une goupille. Bien entendu, les exemples qui viennent d'être donnés ne limitent pas la portée de l'invention et le seuil 22c peut être réalisé de nombreuses autres manières.
Une telle roue d'échappement peut être fabriquée de manière particulièrement simple, fiable et précise, par exemple par électroformage.

Claims

REVENDICATIONS :
1. Roue d'échappement (10) dont le sens de rotation définit une direction amont et une direction avale, destinée à prendre place dans un mécanisme d'échappement et formée d'un moyeu (12), d'une serge (16) montée sur le moyeu et de dents (18) disposées radialement sur ladite serge, lesdites dents présentant une racine (20) terminée par un doigt (22), caractérisé en ce que ledit doigt (22) comporte une première partie (22a) d'épaisseur E située du côté de la serge (16) et une deuxième partie (22b), d'épaisseur e inférieure, située du côté de l'extrémité du doigt, la frontière entre ces deux parties définissant un seuil (22c) qui forme un huilier, avec la face de la deuxième partie qui lui est attenante.
2. Roue selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'épaisseur de la deuxième partie (22b) est sensiblement égale à la moitié de celle de la première partie (22a).
3. Roue selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la distance entre le seuil et l'extrémité de la dent est sensiblement égale à l'épaisseur de la roue.
4. Roue selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la paroi du huilier que forme ledit seuil est concave.
5. Roue selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite paroi présente des solutions de continuité.
6. Roue selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite deuxième partie (22b) comporte une cavité pratiquée dans son épaisseur.
7. Roue selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ladite deuxième partie porte un appendice s'étendant dans l'épaisseur de la roue.
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