EP2221677A1 - Detent escapement - Google Patents

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EP2221677A1
EP2221677A1 EP09405029A EP09405029A EP2221677A1 EP 2221677 A1 EP2221677 A1 EP 2221677A1 EP 09405029 A EP09405029 A EP 09405029A EP 09405029 A EP09405029 A EP 09405029A EP 2221677 A1 EP2221677 A1 EP 2221677A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
balance
release
rocker
inertial
finger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09405029A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Fabiano Colpo
Benoît Boulenguiez
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.)
Rolex SA
Original Assignee
Rolex SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Rolex SA filed Critical Rolex SA
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Priority to EP09405206.5A priority patent/EP2199875B1/en
Priority to US12/635,264 priority patent/US7927008B2/en
Priority to JP2009281686A priority patent/JP5406000B2/en
Priority to CN200910259158XA priority patent/CN101750953B/en
Publication of EP2221677A1 publication Critical patent/EP2221677A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G04B15/06—Free escapements

Definitions

  • the present invention relates to a detent escapement for a timepiece comprising a pendulum secured to a pulse element, an escape wheel whose toothing intersects the trajectory of the pulse element, a trigger rocker having a stop member and a release member, resilient biasing means for engaging the stop member in the path of the toothing of the escape wheel, and a finger or release pallet integral with the rotation of the rocker for engaging with the rocker release member once per swing period of the rocker arm to disengage the stop member of the toothing of the escape wheel.
  • the impulse of the escape wheel on the pendulum pulse finger can only occur in a direction of rotation of the pendulum, either once per oscillation period or alternately in half, the alternation corresponding to half a oscillation period.
  • This type of exhaust requires a release rocker which comprises firstly a stop element which cuts the path of the teeth of the escape wheel, and which further comprises a release element with which comes into engagement a release finger integral with the balance.
  • this release finger must come into engagement with the release element only during the alternation during which the rocker receives a pulse from the escape wheel, the stop element having to remain in engagement with the impeller. exhaust during the other alternation.
  • the release rocker comprises an elastic blade whose end free press against a stop of the rocker so that the blade causes the rocker in a direction of rotation of the rocker release finger, while in the opposite direction of rotation, the blade bends and lets the release finger without causing the release latch.
  • the sizing of the flexible parts of the trigger is clearly one of the critical points in the development of this exhaust. It requires sufficient rigidity to keep the stop in its natural position but, at the same time, it is not necessary that the energy to release the escape wheel or to perform the relaxation function is too high, the risk being a disturbance non-negligible balance-balance oscillator, associated with a significant drop in yield, or even the system shutdown.
  • the unlocking torque required for the release of the escape wheel also represents an operating safety (impact safety) which imposes a lower limit on the rigidity of the blade.
  • the object of the present invention is to overcome, at least in part, the aforementioned drawbacks.
  • this invention relates to a detent escapement for a timepiece according to claim 1.
  • this exhaust does not present certain risks of conventional expansion exhausts. If a shock moves the inertial organ to its other extreme position, the consequences will not be of an unfortunate nature. In one case, the release finger will meet the release member instead of fading and move the inertial member to its correct position with negligible effort. In the other case, instead of coming into contact with the release element, the finger will not meet it, which will lose an impulse to the pendulum and an increment to the gear, this having no impact on the good watchmaking as it is only an occasional event.
  • this exhaust reduces certain risks associated with the use of conventional expansion exhausts. Indeed, a shock applied to the timepiece may cause its balance to rotate beyond a normal operating angle, which leads, during the alternation where the pulse occurs, to a new release of the train of gear. There is a gallop, because two clearances and two pulses take place during the same alternation.
  • the system object of the invention does not present this kind of problem because the release finger is at that moment already erased from the path of the unlocking element and does not cause the displacement of the blocker and therefore by a second pulse .
  • the detent escapement comprises an escape wheel 1 connected to a mainspring (not shown) by a finishing train (not shown) which tends to rotate the escapement wheel 1 ( Figures 1 to 7 ) in the opposite direction to clockwise.
  • a tooth of the escape wheel 1 bears against a stop element 2a, advantageously formed by a ruby paddle, of a release rocker 2.
  • This release rocker 2 is biased by a spring 3 which tends to to hold it against a stop 4, position in which the stop pallet 2a is engaged in the path of the teeth of the escape wheel, so that a tooth of this wheel bears against the stop pallet 2a as illustrated by the figure 1 .
  • the pulse and disengagement device associated with the pendulum pivot shaft is represented in detail by the Figures 8-10 . It comprises a circular plate 6 provided with a tubular element 6a designed to be driven on the balance shaft. This tubular element 6a has a partially circular outer section cut by two parallel outer flat faces 6b ( figure 8 ) on which is engaged a pulse ring 7, provided with an opening 7a ( figure 10 ) of complementary section to that of the outer section of the tubular element 6a.
  • the impulse ring 7 is retained axially between two retaining rings 8a, 8b driven.
  • the impulse ring 7 has a finger or impulse face 7b projecting from the outer lateral face of the impulse ring 7.
  • the finger of the impulse ring may be an insert such as a pallet.
  • Two pins 9 and 10, of semicircular sections in this example, are driven into two diametrically opposed openings 6c, 6d respectively and of corresponding sections, formed in the plate 6.
  • An inertial member 11, elliptical in this example, is provided with three openings 11a, 11b, 11c, two openings 11a, 11b are off center and preferably symmetrical and diametrically opposed.
  • One of these openings 11b is semicircular limited by two radii forming an angle greater than 180 ° to receive the pivot pin 10 of the inertial member 11 allowing it an angular displacement.
  • the other opening is elongated 11a to receive the pin 9.
  • the third opening is a central opening 11c for the clearance passage of the tubular portion 6a of the plate 6 and can be used, in the absence of the opening 11a and the ankle 9, to limit the displacement angular of the inertial member 11.
  • a release finger 11d protrudes from the outer lateral face of the inertial member 11.
  • This release finger 11d is of triangular shape in the example under consideration, with a radially oriented drive face. relative to the center of the inertial member 11 and an inclined face, as illustrated by the figure 8 .
  • the release finger could also be formed by a palette reported ruby, as the finger 7b.
  • the inclined face of the release finger 11d is used to push the inertial element 6 in the event that a shock would have moved to the projecting position when it should be in the retracted position.
  • the inertial member 11 is disposed at the base of the tubular portion 6a.
  • the openings 11a, 11b, 11c are arranged, dimensioned and shaped to allow the inertial member 11 to perform a limited angular displacement around the axis of the pin 10, which is parallel to the axis of the tray 6 driven on the pivot shaft of the balance, and which constitutes the pivoting member of the inertial member 11.
  • the elongate opening 11a extends symmetrically to a diameter of the inertial element 11 passing through the respective axes of the openings 11b , 11c, so that the two limit positions of the inertial member 11 are respectively symmetrically on either side of the axis of pivoting of the balance.
  • the axes of the two openings 11a, 11b occupy diametrically opposite and symmetrical positions relative to the center of the inertial member 11.
  • the pins 9, 10 also occupy diametrically opposite positions and symmetrical relative to the center of the circular plate 6 to cooperate with the respective openings 11a, 11b.
  • the angular position occupied by the inertial member 11 corresponds to that in which the release finger 11d protrudes outside the periphery of the circular plate 6.
  • the radial face the triangular finger meets a clearance member 2b located at the free end of the release rocker 2, so that the release finger 11d raises the release rocker 2 against the pressure of the return spring 3, as illustrated by the figure 2 .
  • the figure 4 illustrates the return of the release lever 2 under the pressure of the spring 3 against the stop 4 after the release of the rocker by the release finger 11d, so that when the tooth of the escape wheel is released by the finger d 7b impulse, another tooth of the escape wheel is stopped by the pallet 2a of the release lever 2, as illustrated by the figure 5 .
  • This figure 5 also illustrates the reversal of the direction of rotation of the balance which passes from the rotation in the direction of clockwise to a rotation of opposite direction.
  • the balance shaft is integral in rotation with the pulse finger 7b and the release finger 11d.
  • the balance is braked by the spiral spring, and passes through a zero speed before being driven in the opposite direction of rotation.
  • the inertial member 11 has two stable positions, each dependent on the direction of rotation of the balance.
  • the Tests carried out show that the inertial member 11 moves before the pendulum has completed each of the two alternations making up its oscillation period, but its rotation around the ankle 10 begins around the neutral point of the pendulum (angle 0 of its position ).
  • the pendulum In neutral, the pendulum has the maximum speed and thus passes from a positive acceleration to a negative acceleration (it starts to decelerate) and that is when the inertial effects begin to be felt.
  • This behavior depends on the inertia of the inertial member 11, (material, geometry, in particular), of the friction between the inertial member 11 and the surfaces with which it is in contact, but it is also influenced by the effect of the centrifugal force acting on the center of mass of the inertial member 11 (offset relative to the axis of rotation of the balance) and which is added to the initial acceleration due to the balance.
  • the inertial member 11 is moved clockwise about the axis of the pin 10. In this position, the release finger 11d is retracted inside the peripheral edge of the circular plate 6.
  • the release finger 11d does not cooperate with the disengagement latch 2 as it passes opposite the disengagement member 2b, as illustrated by FIG. figure 6 .
  • the clearance finger 11d has no elastic element to overcome to pass the obstacle of the element 2b of the trigger rocker 2 during the alternation of the balance where this one does not receive a maintenance pulse of its oscillating movement, since the finger disappears inside the circular periphery of the plate 6. There is therefore no loss of energy or disturbance of the pendulum swing period.
  • the figure 11 is a diagram of the angular displacement of the balance during a period of oscillation. It is to be compared with the diagram of the figure 12 which shows the angular displacement of the inertial member 11 between its two limit positions determined by the two radial edges of the opening 11a alternately abutting against the pin 9 secured to the plate 6.
  • the angular displacement of the inertial member 11 between its two limit positions is only a few degrees, typically of the order of 5 ° to 10 °, these two limit positions being located symmetrically on either side of the pivoting axis of the balance.
  • This inertial member 11 may be made of a low specific mass material, the inertial effect being always sufficient to guarantee the function.
  • the freedom of choice of the outer geometrical shape makes it possible to produce an inertial element of symmetrical shape, which guarantees a weak added imbalance.
  • a sparse material such as silicon, the influence on the equilibrium of the balance is negligible.
  • the inertial member 11 made of nickel can be produced by the LIGA technique with a small thickness, typically of the order of 0.10 to 0.15 mm, so that the influence on the equilibrium of the balance can be considered as being negligible.

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Abstract

The escapement has a balance wheel fastened to an impulse element. A detent swing-arm has a stop element (2a) and a disengagement element (2b) for engaging the stop element in a trajectory of teeth of an escape wheel (1). A disengagement finger (11d) rotates with the balance wheel, to come into engagement with the disengagement element. A passage of an inertial member (11) from one position to another position resulting from inertia force acting on the inertial member is formed by variations of speed of the balance wheel in the half-cycle of the oscillation of the balance wheel.

Description

La présente invention se rapporte à un échappement à détente pour pièce d'horlogerie comprenant un balancier solidaire d'un élément d'impulsion, une roue d'échappement dont la denture coupe la trajectoire de l'élément d'impulsion, une bascule de détente présentant un élément d'arrêt et un élément de dégagement, des moyens de rappel élastique pour engager l'élément d'arrêt dans la trajectoire de la denture de la roue d'échappement, et un doigt ou une palette de dégagement solidaire en rotation du balancier pour venir en prise avec l'élément de dégagement de la bascule une fois par période d'oscillation du balancier pour dégager l'élément d'arrêt de la denture de la roue d'échappement.The present invention relates to a detent escapement for a timepiece comprising a pendulum secured to a pulse element, an escape wheel whose toothing intersects the trajectory of the pulse element, a trigger rocker having a stop member and a release member, resilient biasing means for engaging the stop member in the path of the toothing of the escape wheel, and a finger or release pallet integral with the rotation of the rocker for engaging with the rocker release member once per swing period of the rocker arm to disengage the stop member of the toothing of the escape wheel.

L'échappement à détente n'utilisant pas d'ancre entre la roue d'échappement et le balancier, l'impulsion de la roue d'échappement sur le doigt d'impulsion du balancier ne peut se produire que dans un sens de rotation du balancier, soit une fois par période d'oscillation ou une alternance sur deux, l'alternance correspondant à une demi-période d'oscillation.Since the detent escapement does not use an anchor between the escapement wheel and the balance wheel, the impulse of the escape wheel on the pendulum pulse finger can only occur in a direction of rotation of the pendulum, either once per oscillation period or alternately in half, the alternation corresponding to half a oscillation period.

Ce type d'échappement nécessite une bascule de dégagement qui comporte d'une part un élément d'arrêt qui coupe la trajectoire des dents de la roue d'échappement, et qui comporte d'autre part un élément de dégagement avec lequel vient en prise un doigt de dégagement solidaire du balancier. Or ce doigt de dégagement ne doit venir en prise avec l'élément de dégagement que durant l'alternance pendant laquelle le balancier reçoit une impulsion de la roue d'échappement, l'élément d'arrêt devant rester en prise avec la roue d'échappement durant l'autre alternance.This type of exhaust requires a release rocker which comprises firstly a stop element which cuts the path of the teeth of the escape wheel, and which further comprises a release element with which comes into engagement a release finger integral with the balance. However, this release finger must come into engagement with the release element only during the alternation during which the rocker receives a pulse from the escape wheel, the stop element having to remain in engagement with the impeller. exhaust during the other alternation.

Dans les échappements à détente classiques, la bascule de dégagement comporte une lame élastique dont l'extrémité libre appuie contre une butée de la bascule en sorte que la lame entraîne la bascule dans un sens de rotation du doigt de dégagement du balancier, alors que dans le sens de rotation inverse, la lame fléchit et laisse passer le doigt de dégagement sans entraîner la bascule de dégagement. Ceci permet d'éviter que la roue d'échappement tourne sans transmettre d'impulsion au balancier lors de l'une des deux alternances, comme dans le cas de l'échappement Robin, ce qui provoque une perte d'énergie et donc une baisse du rendement.In conventional expansion exhausts, the release rocker comprises an elastic blade whose end free press against a stop of the rocker so that the blade causes the rocker in a direction of rotation of the rocker release finger, while in the opposite direction of rotation, the blade bends and lets the release finger without causing the release latch. This makes it possible to prevent the escape wheel from rotating without transmitting a pulse to the balance during one of the two alternations, as in the case of the Robin exhaust, which causes a loss of energy and therefore a decrease performance.

Le dimensionnement des parties flexibles de la détente est clairement un des points critiques dans la mise au point de cet échappement. Il faut une rigidité suffisante pour garder la butée dans sa position naturelle mais, en même temps, il ne faut pas que l'énergie pour libérer la roue d'échappement ou pour effectuer la fonction de détente soit trop élevée, le risque étant une perturbation non-négligeable de l'oscillateur balancier-spiral, associée à une chute importante du rendement, voire l'arrêt du système. De plus, le couple de déverrouillage nécessaire pour la libération de la roue d'échappement représente aussi une sécurité de fonctionnement (sécurité aux chocs) qui impose une limite inférieure à la rigidité de la lame.The sizing of the flexible parts of the trigger is clearly one of the critical points in the development of this exhaust. It requires sufficient rigidity to keep the stop in its natural position but, at the same time, it is not necessary that the energy to release the escape wheel or to perform the relaxation function is too high, the risk being a disturbance non-negligible balance-balance oscillator, associated with a significant drop in yield, or even the system shutdown. In addition, the unlocking torque required for the release of the escape wheel also represents an operating safety (impact safety) which imposes a lower limit on the rigidity of the blade.

Ce mécanisme a été surtout employé dans la chronométrie de marine; il est délicat, exige une exécution parfaite et ne se prête guère à la fabrication en série. C'est par ailleurs un échappement excellent qui permet un réglage très précis et en conséquence les performances chronométriques les plus élevées. Cette solution est fragile et ne supporte pas les sollicitations que subissent les montres-bracelets au porter.This mechanism has been especially employed in marine chronometry; it is delicate, requires perfect execution and does not lend itself to mass production. It is also an excellent exhaust which allows a very precise adjustment and consequently the highest chronometric performances. This solution is fragile and does not support the stresses that wear wristwatches suffer.

On a proposé dans le EP 1 538 490 de résoudre le problème de la lame flexible en ne la rendant plus solidaire de la bascule de dégagement mais solidaire du balancier. Ce ressort prend alors la forme d'un ressort-spiral dont l'extrémité libre se termine par un doigt présentant une face radiale d'entraînement et une face de dégagement inclinée, destinée à faire fléchir le ressort spiral, en sorte que ce doigt n'entraîne la bascule de détente que dans un sens de rotation du balancier.It has been proposed in EP 1 538 490 to solve the problem of the flexible blade by making it no longer secured to the release lever but secured to the balance. This spring then takes the form of a spiral spring whose end free ends with a finger having a radial driving face and an inclined release face, intended to bend the spiral spring, so that the finger causes the trigger rocker in a direction of rotation of the balance.

Cette solution, bien qu'intéressante, nécessite cependant toujours de vaincre la force du ressort spiral pour écarter le doigt lorsque la bascule de détente ne doit pas libérer la roue d'échappement, engendrant une interférence sur la période du balancier-spiral ainsi qu'une perte d'énergie.This solution, although interesting, however still requires to overcome the force of the spiral spring to spread the finger when the trigger rocker must not release the escape wheel, causing interference on the period of the balance spring and spiral a loss of energy.

Le but de la présente invention est de remédier, au moins en partie, aux inconvénients susmentionnés.The object of the present invention is to overcome, at least in part, the aforementioned drawbacks.

A cet effet, cette invention a pour objet un échappement à détente pour pièce d'horlogerie selon la revendication 1.For this purpose, this invention relates to a detent escapement for a timepiece according to claim 1.

Grâce à cette disposition, il devient possible d'utiliser l'inertie d'un organe soumis au mouvement oscillatoire du balancier pour actionner le doigt de dégagement du balancier en fonction de son sens de rotation, en sorte que dans un sens de rotation, la trajectoire du doigt de dégagement passe par l'élément de dégagement de la bascule, alors que dans le sens de rotation contraire, cette trajectoire passe en dehors de cet élément de dégagement.With this arrangement, it becomes possible to use the inertia of an organ subjected to the oscillatory movement of the balance to actuate the release finger of the balance according to its direction of rotation, so that in a direction of rotation, the path of the release finger passes through the release member of the rocker, while in the opposite direction of rotation, this path passes outside this release element.

Il s'agit donc d'un échappement à détente dans lequel le doigt de dégagement ne doit plus vaincre de force élastique. De ce fait, il n'utilise donc aucune énergie pour écarter un organe élastique et ne crée aucune perturbation de la période d'oscillation du balancier, puisque le doigt de dégagement s'efface de l'élément de dégagement de la bascule de détente lors de l'alternance où la roue d'échappement n'est pas dégagée par la bascule et ne transmet par conséquent pas d'impulsion au balancier.It is therefore a detent escapement in which the release finger must no longer overcome elastic force. Therefore, it does not use any energy to remove an elastic member and does not create any disturbance of the pendulum swing period, since the release finger is removed from the release element of the trigger rocker when alternation where the escape wheel is not released by the rocker and therefore does not transmit impulse to the pendulum.

Le fonctionnement de cet échappement ne présente pas certains risques des échappements à détente classiques. Si un choc déplace l'organe inertiel dans son autre position extrême, les conséquences ne seront pas de nature fâcheuse. Dans un cas, le doigt de dégagement rencontrera l'élément de dégagement au lieu de s'effacer et déplacera l'organe inertiel dans sa position correcte avec un effort négligeable. Dans l'autre cas, au lieu de venir en prise avec l'élément de dégagement, le doigt ne le rencontrera pas, ce qui fera perdre une impulsion au balancier et un incrément au rouage, ceci n'ayant pas de répercussion sur la bonne marche de la montre dans la mesure où il ne s'agit que d'un évènement tout au plus occasionnel.The operation of this exhaust does not present certain risks of conventional expansion exhausts. If a shock moves the inertial organ to its other extreme position, the consequences will not be of an unfortunate nature. In one case, the release finger will meet the release member instead of fading and move the inertial member to its correct position with negligible effort. In the other case, instead of coming into contact with the release element, the finger will not meet it, which will lose an impulse to the pendulum and an increment to the gear, this having no impact on the good watchmaking as it is only an occasional event.

En outre, le fonctionnement de cet échappement réduit certains risques associés à l'utilisation des échappements à détente classique. En effet, un choc appliqué à la pièce d'horlogerie peut conduire son balancier à tourner au-delà d'un angle normal de fonctionnement, ce qui conduit, pendant l'alternance où se produit l'impulsion, à une nouvelle libération du train de rouage. Il se produit alors un galop, car deux dégagements et deux impulsions ont lieu pendant la même alternance. Le système objet de l'invention ne présente pas ce genre de problème car le doigt de dégagement est à ce moment-là déjà effacé de la trajectoire de l'élément de déverrouillage et ne provoque pas le déplacement du bloqueur et donc par de seconde impulsion.In addition, the operation of this exhaust reduces certain risks associated with the use of conventional expansion exhausts. Indeed, a shock applied to the timepiece may cause its balance to rotate beyond a normal operating angle, which leads, during the alternation where the pulse occurs, to a new release of the train of gear. There is a gallop, because two clearances and two pulses take place during the same alternation. The system object of the invention does not present this kind of problem because the release finger is at that moment already erased from the path of the unlocking element and does not cause the displacement of the blocker and therefore by a second pulse .

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit faite à l'aide des dessins annexés qui illustrent, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'échappement à détente objet de l'invention.

  • Les figures 1 à 7 montrent cet échappement à détente dans différentes positions, au cours d'une période d'oscillation du balancier;
  • la figure 8 est une vue de dessous partielle de la figure 1;
  • la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8;
  • la figure 10 est une vue éclatée de la partie illustrée par la figure 9;
  • la figure 11 est un diagramme de déplacement angulaire du balancier sur une période d'oscillation, avec le temps en seconde sur l'abscisse et l'angle en degré sur l'ordonnée;
  • la figure 12 est un diagramme du déplacement angulaire de l'élément inertiel pendant la période d'oscillation du balancier, avec le temps en seconde sur l'abscisse et l'angle en degré sur l'ordonnée.
Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description made with the aid of the accompanying drawings which illustrate, schematically and by way of example, an embodiment of the detent escapement object of the invention.
  • The Figures 1 to 7 show this detent escapement in different positions, during a pendulum swing period;
  • the figure 8 is a partial bottom view of the figure 1 ;
  • the figure 9 is a sectional view along the line IX-IX of the figure 8 ;
  • the figure 10 is an exploded view of the part illustrated by the figure 9 ;
  • the figure 11 is a diagram of angular displacement of the pendulum on a period of oscillation, with the time in second on the abscissa and the angle in degree on the ordinate;
  • the figure 12 is a diagram of the angular displacement of the inertial element during the oscillation period of the pendulum, with the time in seconds on the abscissa and the angle in degree on the ordinate.

Les figures 2 à 7 illustrant l'échappement à détente ne représentent pas le balancier, mais uniquement le dispositif d'impulsion et de dégagement solidaire en rotation de l'arbre de pivotement du balancier. Pour des raisons de clarté, le balancier B n'est illustré que dans la figure 1.The Figures 2 to 7 illustrating the detent escapement do not represent the pendulum, but only the pulse and release device integral in rotation with the pivot shaft of the pendulum. For the sake of clarity, the pendulum B is illustrated only in the figure 1 .

L'échappement à détente comporte une roue d'échappement 1 reliée à un ressort de barillet (non représenté) par un rouage de finissage (non représenté) qui tend à faire tourner la roue d'échappement 1 (figures 1 à 7) dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre.The detent escapement comprises an escape wheel 1 connected to a mainspring (not shown) by a finishing train (not shown) which tends to rotate the escapement wheel 1 ( Figures 1 to 7 ) in the opposite direction to clockwise.

Dans la position illustrée par la figure 1, une dent de la roue d'échappement 1 est en appui contre un élément d'arrêt 2a, formé avantageusement par une palette en rubis, d'une bascule de dégagement 2. Cette bascule de dégagement 2 est sollicitée par un ressort 3 qui tend à la maintenir contre une butée 4, position dans laquelle la palette d'arrêt 2a est engagée dans la trajectoire des dents de la roue d'échappement, en sorte qu'une dent de cette roue est en appui contre la palette d'arrêt 2a comme illustré par la figure 1.In the position illustrated by the figure 1 , a tooth of the escape wheel 1 bears against a stop element 2a, advantageously formed by a ruby paddle, of a release rocker 2. This release rocker 2 is biased by a spring 3 which tends to to hold it against a stop 4, position in which the stop pallet 2a is engaged in the path of the teeth of the escape wheel, so that a tooth of this wheel bears against the stop pallet 2a as illustrated by the figure 1 .

Le dispositif d'impulsion et de dégagement associé à l'arbre de pivotement du balancier est représenté en détail par les figures 8-10. Il comporte un plateau circulaire 6 muni d'un élément tubulaire 6a conçu pour être chassé sur l'arbre du balancier. Cet élément tubulaire 6a présente une section externe partiellement circulaire coupée par deux faces planes externes parallèles 6b (figure 8) sur laquelle est engagée une bague d'impulsion 7, munie d'une ouverture 7a (figure 10) de section complémentaire à celle de la section externe de l'élément tubulaire 6a. La bague d'impulsion 7 est retenue axialement entre deux bagues de maintien 8a, 8b chassées. La bague d'impulsion 7 présente un doigt ou face d'impulsion 7b faisant saillie de la face latérale externe de la bague d'impulsion 7. Le doigt de la bague d'impulsion peut être un élément rapporté telle qu'une palette.The pulse and disengagement device associated with the pendulum pivot shaft is represented in detail by the Figures 8-10 . It comprises a circular plate 6 provided with a tubular element 6a designed to be driven on the balance shaft. This tubular element 6a has a partially circular outer section cut by two parallel outer flat faces 6b ( figure 8 ) on which is engaged a pulse ring 7, provided with an opening 7a ( figure 10 ) of complementary section to that of the outer section of the tubular element 6a. The impulse ring 7 is retained axially between two retaining rings 8a, 8b driven. The impulse ring 7 has a finger or impulse face 7b projecting from the outer lateral face of the impulse ring 7. The finger of the impulse ring may be an insert such as a pallet.

Deux chevilles 9 et 10, de sections semi-circulaires dans cet exemple, sont chassées dans deux ouvertures 6c, respectivement 6d diamétralement opposées et de sections correspondantes, ménagées dans le plateau 6.Two pins 9 and 10, of semicircular sections in this example, are driven into two diametrically opposed openings 6c, 6d respectively and of corresponding sections, formed in the plate 6.

Un organe inertiel 11, en forme d'ellipse dans cet exemple, est muni de trois ouvertures 11a, 11b, 11c, dont deux ouvertures 11a, 11b sont décentrées et de préférence symétriques et diamétralement opposées. Une de ces ouvertures 11b est semi-circulaire limitée par deux rayons formant un angle supérieur à 180° pour recevoir la cheville 10 de pivotement de l'organe inertiel 11 en lui permettant un déplacement angulaire. L'autre ouverture est allongée 11a pour recevoir la cheville 9. La troisième ouverture est une ouverture centrale 11c pour le passage avec jeu de la partie tubulaire 6a du plateau 6 et peut servir, en l'absence de l'ouverture 11a et de la cheville 9, à limiter le déplacement angulaire de l'organe inertiel 11. Un doigt de dégagement 11d fait saillie de la face latérale externe de l'organe inertiel 11. Ce doigt de dégagement 11d est de forme triangulaire dans l'exemple considéré, avec une face d'entraînement orientée radialement par rapport au centre de l'organe inertiel 11 et une face inclinée, comme illustré par la figure 8. Le doigt de dégagement pourrait aussi être formé par une palette rapportée en rubis, comme le doigt 7b. La face inclinée du doigt de dégagement 11d sert à repousser l'élément inertiel 6 au cas où un choc l'aurait déplacé en position saillante alors qu'il devrait être en position escamotée.An inertial member 11, elliptical in this example, is provided with three openings 11a, 11b, 11c, two openings 11a, 11b are off center and preferably symmetrical and diametrically opposed. One of these openings 11b is semicircular limited by two radii forming an angle greater than 180 ° to receive the pivot pin 10 of the inertial member 11 allowing it an angular displacement. The other opening is elongated 11a to receive the pin 9. The third opening is a central opening 11c for the clearance passage of the tubular portion 6a of the plate 6 and can be used, in the absence of the opening 11a and the ankle 9, to limit the displacement angular of the inertial member 11. A release finger 11d protrudes from the outer lateral face of the inertial member 11. This release finger 11d is of triangular shape in the example under consideration, with a radially oriented drive face. relative to the center of the inertial member 11 and an inclined face, as illustrated by the figure 8 . The release finger could also be formed by a palette reported ruby, as the finger 7b. The inclined face of the release finger 11d is used to push the inertial element 6 in the event that a shock would have moved to the projecting position when it should be in the retracted position.

Comme illustré sur la figure 9, l'organe inertiel 11 est disposé à la base de la partie tubulaire 6a. Comme on le voit sur la figure 10, les ouvertures 11a, 11b, 11c sont disposées, dimensionnées et conformées pour permettre à l'organe inertiel 11 d'effectuer un déplacement angulaire limité autour de l'axe de la cheville 10, qui est parallèle à l'axe du plateau 6 chassé sur l'arbre de pivotement du balancier, et qui constitue l'organe de pivotement de l'organe inertiel 11. L'ouverture allongée 11a s'étend symétriquement à un diamètre de l'élément inertiel 11 passant par les axes respectifs des ouvertures 11b, 11c, de sorte que les deux positions limites de l'organe inertiel 11 se situent respectivement, symétriquement de part et d'autre de l'axe de pivotement du balancier.As illustrated on the figure 9 , the inertial member 11 is disposed at the base of the tubular portion 6a. As we see on the figure 10 , the openings 11a, 11b, 11c are arranged, dimensioned and shaped to allow the inertial member 11 to perform a limited angular displacement around the axis of the pin 10, which is parallel to the axis of the tray 6 driven on the pivot shaft of the balance, and which constitutes the pivoting member of the inertial member 11. The elongate opening 11a extends symmetrically to a diameter of the inertial element 11 passing through the respective axes of the openings 11b , 11c, so that the two limit positions of the inertial member 11 are respectively symmetrically on either side of the axis of pivoting of the balance.

Afin de minimiser l'impact sur l'équilibre du balancier, les axes des deux ouvertures 11a, 11b occupent des positions diamétralement opposées et symétriques par rapport au centre de l'organe inertiel 11. Les chevilles 9, 10 occupent aussi des positions diamétralement opposées et symétriques correspondantes par rapport au centre du plateau circulaire 6 pour coopérer avec les ouvertures respectives 11a, 11b.In order to minimize the impact on the balance of the balance, the axes of the two openings 11a, 11b occupy diametrically opposite and symmetrical positions relative to the center of the inertial member 11. The pins 9, 10 also occupy diametrically opposite positions and symmetrical relative to the center of the circular plate 6 to cooperate with the respective openings 11a, 11b.

Sur la figure 1, la position angulaire occupée par l'organe inertiel 11 correspond à celle dans laquelle le doigt de dégagement 11d fait saillie à l'extérieur de la périphérie du plateau circulaire 6. En tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, la face radiale du doigt triangulaire rencontre un élément de dégagement 2b situé à l'extrémité libre de la bascule de dégagement 2, de sorte que le doigt de dégagement 11d soulève la bascule de dégagement 2 à l'encontre de la pression du ressort de rappel 3, comme illustré par la figure 2.On the figure 1 , the angular position occupied by the inertial member 11 corresponds to that in which the release finger 11d protrudes outside the periphery of the circular plate 6. By rotating in the direction of clockwise, the radial face the triangular finger meets a clearance member 2b located at the free end of the release rocker 2, so that the release finger 11d raises the release rocker 2 against the pressure of the return spring 3, as illustrated by the figure 2 .

Dès que la roue d'échappement 1, maintenue en tension par le ressort de barillet à travers le rouage de finissage, est libérée, elle est entraînée dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre de sorte qu'une dent de la roue d'échappement 1 rencontre le doigt d'impulsion 7b, transmettant directement la force du ressort de barillet au balancier, comme illustré par la figure 3.As soon as the escape wheel 1, kept in tension by the mainspring through the finishing gear, is released, it is driven in the opposite direction to that of the clockwise so that a tooth of the escape wheel 1 meets the pulse finger 7b, directly transmitting the force of the mainspring to the balance, as illustrated by the figure 3 .

La figure 4 illustre le retour de la bascule de dégagement 2 sous la pression du ressort 3 contre la butée 4 après la libération de la bascule par le doigt de dégagement 11d, de sorte que lorsque la dent de la roue d'échappement est libérée par le doigt d'impulsion 7b, une autre dent de la roue d'échappement est arrêtée par la palette 2a de la bascule de dégagement 2, comme illustré par la figure 5.The figure 4 illustrates the return of the release lever 2 under the pressure of the spring 3 against the stop 4 after the release of the rocker by the release finger 11d, so that when the tooth of the escape wheel is released by the finger d 7b impulse, another tooth of the escape wheel is stopped by the pallet 2a of the release lever 2, as illustrated by the figure 5 .

Cette figure 5 illustre également l'inversion du sens de rotation du balancier qui passe de la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre à une rotation de sens inverse. L'arbre du balancier est solidaire en rotation du doigt d'impulsion 7b et du doigt de dégagement 11d. Le balancier est freiné par le ressort spiral, et passe par une vitesse nulle avant d'être entraîné dans le sens de rotation inverse.This figure 5 also illustrates the reversal of the direction of rotation of the balance which passes from the rotation in the direction of clockwise to a rotation of opposite direction. The balance shaft is integral in rotation with the pulse finger 7b and the release finger 11d. The balance is braked by the spiral spring, and passes through a zero speed before being driven in the opposite direction of rotation.

L'organe inertiel 11 présente deux positions stables, chacune dépendante du sens de rotation du balancier. Les essais effectués montrent que l'organe inertiel 11 se déplace avant que le balancier ait complété chacune des deux alternances composant sa période d'oscillation, mais sa rotation autour de la cheville 10 commence aux alentours du point mort du balancier (angle 0 de sa position).The inertial member 11 has two stable positions, each dependent on the direction of rotation of the balance. The Tests carried out show that the inertial member 11 moves before the pendulum has completed each of the two alternations making up its oscillation period, but its rotation around the ankle 10 begins around the neutral point of the pendulum (angle 0 of its position ).

Au point mort, le balancier a la vitesse maximale et il passe donc d'une accélération positive à une accélération négative (il commence à décélérer) et c'est à ce moment-là que les effets inertiels commencent à se faire sentir.In neutral, the pendulum has the maximum speed and thus passes from a positive acceleration to a negative acceleration (it starts to decelerate) and that is when the inertial effects begin to be felt.

Ce comportement dépend de l'inertie de l'organe inertiel 11, (matière, géométrie, notamment), des frottements entre l'organe inertiel 11 et les surfaces avec lesquelles il est en contact, mais il est aussi influencé par l'effet de la force centrifuge qui agit sur le centre de masse de l'organe inertiel 11 (déporté par rapport à l'axe de rotation du balancier) et qui s'ajoute à l'accélération initiale due au balancier.This behavior depends on the inertia of the inertial member 11, (material, geometry, in particular), of the friction between the inertial member 11 and the surfaces with which it is in contact, but it is also influenced by the effect of the centrifugal force acting on the center of mass of the inertial member 11 (offset relative to the axis of rotation of the balance) and which is added to the initial acceleration due to the balance.

Dans la phase illustrée par la figure 5, l'organe inertiel 11 est déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe de la cheville 10. Dans cette position, le doigt de dégagement 11d est escamoté à l'intérieur du bord périphérique du plateau circulaire 6.In the phase illustrated by the figure 5 , the inertial member 11 is moved clockwise about the axis of the pin 10. In this position, the release finger 11d is retracted inside the peripheral edge of the circular plate 6.

Par conséquent, le doigt de dégagement 11d ne coopère pas avec la bascule de dégagement 2 lorsqu'il passe vis-à-vis de l'élément de dégagement 2b, comme illustré par la figure 6. Contrairement à tous les échappements à transmission d'impulsion directe connus, le doigt de dégagement 11d n'a aucun élément élastique à vaincre pour passer l'obstacle de l'élément 2b de la bascule de détente 2 lors de l'alternance du balancier où celui-ci ne reçoit pas d'impulsion d'entretien de son mouvement oscillant, puisque le doigt s'efface à l'intérieur de la périphérie circulaire du plateau 6. Il n'y a donc pas de perte d'énergie ni de perturbation de la période d'oscillation du balancier.Therefore, the release finger 11d does not cooperate with the disengagement latch 2 as it passes opposite the disengagement member 2b, as illustrated by FIG. figure 6 . Unlike all known forward impulse transmission exhausts, the clearance finger 11d has no elastic element to overcome to pass the obstacle of the element 2b of the trigger rocker 2 during the alternation of the balance where this one does not receive a maintenance pulse of its oscillating movement, since the finger disappears inside the circular periphery of the plate 6. There is therefore no loss of energy or disturbance of the pendulum swing period.

Lorsque le balancier B arrive à la fin de sa rotation dans le sens contraire de celui des aiguilles de la montre (figure 7), sa décélération provoque à nouveau un déplacement de l'organe inertiel 6 qui revient dans la position dans laquelle le doigt de dégagement 11d fait saillie hors de la périphérie circulaire du plateau 6.When the pendulum B reaches the end of its rotation in the opposite direction to that of the hands of the watch ( figure 7 ), its deceleration again causes a displacement of the inertial member 6 which returns to the position in which the release finger 11d protrudes out of the circular periphery of the plate 6.

La figure 11 est un diagramme du déplacement angulaire du balancier durant une période d'oscillation. Il est à mettre en parallèle avec le diagramme de la figure 12 qui montre le déplacement angulaire de l'organe inertiel 11 entre ses deux positions limites déterminées par les deux bords radiaux de l'ouverture 11a butant alternativement contre la cheville 9 solidaire du plateau 6.The figure 11 is a diagram of the angular displacement of the balance during a period of oscillation. It is to be compared with the diagram of the figure 12 which shows the angular displacement of the inertial member 11 between its two limit positions determined by the two radial edges of the opening 11a alternately abutting against the pin 9 secured to the plate 6.

Le déplacement angulaire de l'organe inertiel 11 entre ses deux positions limites n'est que de quelques degrés, typiquement de l'ordre de 5° à 10°, ces deux positions limites se situant symétriquement de part et d'autre de l'axe de pivotement du balancier. Cet organe inertiel 11 peut être réalisé dans un matériau de faible masse spécifique l'effet inertiel étant toujours suffisant pour garantir la fonction. La liberté de choix de la forme géométrique extérieure permet de réaliser un élément inertiel de forme symétrique, ce qui garanti un balourd ajouté faible. L'expérience montre qu'avec un matériau peu dense comme le silicium l'influence sur l'équilibre du balancier est négligeable.The angular displacement of the inertial member 11 between its two limit positions is only a few degrees, typically of the order of 5 ° to 10 °, these two limit positions being located symmetrically on either side of the pivoting axis of the balance. This inertial member 11 may be made of a low specific mass material, the inertial effect being always sufficient to guarantee the function. The freedom of choice of the outer geometrical shape makes it possible to produce an inertial element of symmetrical shape, which guarantees a weak added imbalance. Experience shows that with a sparse material such as silicon, the influence on the equilibrium of the balance is negligible.

On peut réaliser l'organe inertiel 11 en nickel par la technique LIGA avec une faible épaisseur, typiquement de l'ordre de 0,10 à 0,15 mm, en sorte que l'influence sur l'équilibre du balancier peut être considérée comme étant négligeable.The inertial member 11 made of nickel can be produced by the LIGA technique with a small thickness, typically of the order of 0.10 to 0.15 mm, so that the influence on the equilibrium of the balance can be considered as being negligible.

Claims (4)

Echappement à détente pour pièce d'horlogerie comprenant un balancier solidaire d'un élément d'impulsion (7a), une roue d'échappement (1) dont la denture coupe la trajectoire de l'élément d'impulsion (7a), une bascule de détente (2) présentant un élément d'arrêt (2a) et un élément de dégagement (2b), des moyens de rappel élastique (3) pour engager l'élément d'arrêt (2a) dans la trajectoire de la denture de la roue d'échappement (1), et un doigt de dégagement (11d), solidaire en rotation du balancier, pour venir en prise avec l'élément de dégagement (2b) de la bascule de détente (2) une fois par période d'oscillation du balancier pour dégager l'élément d'arrêt (2a) de la denture de la roue d'échappement (1), caractérisé en ce que le doigt de dégagement (11d) est solidaire d'un organe inertiel (11) monté libre entre deux positions extrêmes dans l'une desquelles la trajectoire du doigt de dégagement (11d) passe par l'élément de dégagement (2b) de la bascule (2) et dans l'autre desquelles cette trajectoire ne passe pas par cet élément de dégagement (11b), le passage de l'organe inertiel (11) d'une position à l'autre résultant de la force d'inertie agissant sur l'organe inertiel provoquée par les variations de vitesse du balancier lors de chaque demi-cycle d'oscillation du balancier.Expansion escapement for a timepiece comprising a pendulum secured to a pulse element (7a), an escape wheel (1) whose toothing intersects the trajectory of the impulse element (7a), a rocker detent (2) having a stop member (2a) and a release member (2b), resilient biasing means (3) for engaging the stop member (2a) in the path of the toothing of the escape wheel (1), and a release finger (11d), integral in rotation with the rocker, to engage with the release element (2b) of the trigger rocker (2) once per period of oscillation of the rocker arm to release the stop element (2a) from the toothing of the escape wheel (1), characterized in that the release finger (11d) is integral with an inertial member (11) freely mounted between two extreme positions in one of which the trajectory of the release finger (11d) passes through the clearance element (2b) of the a rocker (2) and in the other of which this path does not pass through this clearance element (11b), the passage of the inertial member (11) from one position to the other resulting from the inertia force acting on the inertial element caused by the variations of speed of the balance during each half-cycle of oscillation of the balance. Echappement à détente selon la revendication 1, dans lequel l'organe inertiel (11) est un élément monté sur un plateau (6), solidaire de l'arbre de pivotement du balancier, par l'intermédiaire d'un organe de pivotement (10), autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement du balancier et décentré par rapport au centre dudit élément qui est muni d'une ouverture (11c) pour le passage avec jeu de l'arbre de pivotement du balancier, les deux positions limites de l'organe inertiel (11) se situant respectivement, symétriquement de part et d'autre de l'axe de pivotement du balancier.Expansion exhaust according to claim 1, wherein the inertial member (11) is an element mounted on a plate (6), integral with the pivoting shaft of the balance, by means of a pivoting member (10). ), about an axis parallel to the axis of pivoting of the balance and decentered with respect to the center of said element which is provided with an opening (11c) for the passage with play of the pivot shaft of the balance, the two limit positions the inertial member (11) being located, respectively, symmetrically on either side of the axis of pivoting of the balance. Echappement selon la revendication 2 dans lequel l'un des organes, plateau (6), élément de l'organe inertiel (11), porte deux chevilles (10, 9) de pivotement, respectivement de limitation du déplacement angulaire occupant des positions diamétralement opposées et symétriques, tandis que l'autre de ces organes présente deux ouvertures (11b, 11a) dont les axes occupent des positions diamétralement opposées et symétriques homologues destinées à recevoir les chevilles respectives (10, 9), l'élément de l'organe inertiel (11) comportant une ouverture centrale pour permettre le passage avec jeu d'un élément tubulaire (6a) de chassage sur l'arbre de balancier, solidaire du plateau (6).Exhaust according to claim 2 wherein one of the members, plate (6), element of the inertial member (11) carries two pins (10, 9) for pivoting, respectively limiting the angular displacement occupying diametrically opposite positions and symmetrical, while the other of these members has two openings (11b, 11a) whose axes occupy diametrically opposed and symmetrical homologous positions intended to receive the respective pins (10, 9), the element of the inertial member (11) having a central opening to allow passage with play of a tubular element (6a) for driving on the balance shaft, integral with the plate (6). Echappement selon la revendication 3 dans lequel ledit élément tubulaire (6a) de chassage sur l'arbre de balancier présente une section externe partiellement circulaire sur laquelle une bague (7), munie dudit élément d'impulsion (7a) est engagée, la section de l'ouverture de cette bague (7) étant complémentaire de la section externe de l'élément tubulaire (6a), cette bague (7) étant retenue axialement sur l'élément tubulaire par une bague de maintien (8).Exhaust according to claim 3 wherein said tubular element (6a) for driving on the balance shaft has a partially circular outer section on which a ring (7), provided with said pulse member (7a) is engaged, the section of the opening of this ring (7) being complementary to the outer section of the tubular element (6a), this ring (7) being retained axially on the tubular element by a retaining ring (8).
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