EP3070537A1 - Base de temps comportant un echappement a impulsion directe et a force constante - Google Patents

Base de temps comportant un echappement a impulsion directe et a force constante Download PDF

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EP3070537A1
EP3070537A1 EP15159758.0A EP15159758A EP3070537A1 EP 3070537 A1 EP3070537 A1 EP 3070537A1 EP 15159758 A EP15159758 A EP 15159758A EP 3070537 A1 EP3070537 A1 EP 3070537A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
impulse
pulse
balance
time base
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15159758.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Karsten Fraessdorf
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.)
L Leroy SA
Original Assignee
L Leroy SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Leroy SA filed Critical L Leroy SA
Priority to EP15159758.0A priority Critical patent/EP3070537A1/fr
Publication of EP3070537A1 publication Critical patent/EP3070537A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G04B15/08—Lever escapements
    • 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
    • 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
    • G04B15/10—Escapements with constant impulses for the regulating mechanism

Definitions

  • the present invention relates to a time base, for a watch movement, comprising a balance associated with a return member arranged in such a way that the balance is able to perform periodic oscillations around a balance axis, the balance being associated with an exhaust comprising an escape wheel, intended to be kinematically connected to a source of mechanical energy of the watch movement, and an anchor comprising, on the one hand, a pair of vanes arranged to cooperate with the escape wheel and, on the other hand, a fork arranged to cooperate with a plateau pin carried by a pendulum plate integral in rotation with the balance wheel , the balance being further secured to an additional balance plate carrying a pulse pallet for periodically receiving pulses of the exhaust.
  • Time bases of this type, direct impulse, have been known for a long time even if they are not widespread in mechanical timepieces sold today.
  • the patent CH101849 issued in 1923 in the name of Jules Pellaton, describes a particular realization.
  • this document describes a time base comprising a sprung balance associated with a direct impulse escapement comprising an escape wheel, connected to a barrel via a finishing train, and an anchor carrying two pallets. , an input and an output, arranged to cooperate alternately with the escape wheel.
  • the balance is secured to a conventional balance plate carrying a plate pin cooperating with a fork of the anchor to rotate the latter at each alternation of the balance.
  • the balance is also secured to an additional tray carrying a pallet pulse, also arranged to cooperate with the escape wheel, for the purpose of receiving a pulse directly from the latter during a pulse alternation, that is to say every alternate alternation.
  • a main object of the present invention is to propose a time base, for a watch movement, whose oscillation frequency is independent of the state of charge of the source of mechanical energy from which it receives the energy to ensure the maintenance of oscillations.
  • the invention relates more particularly to a time base, for a watch movement, of the type mentioned above, characterized in that the escapement comprises a pulse wheel coaxial with the escape wheel and arranged to cooperate with the pulse pallet, during pulse alternations, to ensure the maintenance of oscillations of the pendulum, the escape and impulse wheels having respective teeth having the same number of teeth and being connected to one another by an elastic return member, and in that the anchor comprises an additional pair of pallets arranged to cooperate with the impulse wheel.
  • the pulse is transmitted to the balance from the energy stored in the elastic return member, which is independent of that stored in the main mechanical energy source of the watch movement, thus leading to an exhaust constant force type.
  • the elastic return member discharges a small amount of energy, when the pulse wheel is released to transmit a pulse to the pulse pallet, but is immediately reloaded with the same amount of energy, by rotating the escape wheel at the same angle as that traveled by the impulse wheel.
  • the impulse wheel has a reduced inertia with reference to the escape wheel, because it does not carry a pinion and is not in contact with the finishing gear, which allows it to limit the disturbances due to its interaction with the pendulum.
  • safety devices guaranteeing the reliability of the time base can be provided.
  • it preferably comprises two limiting pins arranged on either side of a rod of the anchor to define an angular range of rotation of the anchor.
  • the anchor carries a sting capable of cooperating with the periphery of the balance plate to prevent a reversal, the balance plate having a notch arranged to allow periodically the passage of the stinger from one side to the other. other of the line joining the pivot axes of the anchor and the balance plate.
  • the vanes are arranged relative to the escape wheel and, on the other hand, that the additional vanes are arranged relative to the impulse wheel so that the impulse wheel is released before the escape wheel during pulse alternations.
  • the pallets are arranged relative to the escape wheel and, on the other hand, the additional pallets are arranged relative to the impulse wheel in such a way that the wheel Exhaust is released during the pulse alternations after the pulse pallet has crossed the line joining the pivot axes of the impulse wheel and the balance plate.
  • the vanes are arranged relative to the escape wheel so that the latter performs a rotation of a half-step at each alternation.
  • the additional pallets are arranged relative to the impulse wheel in such a way that, in one oscillation, the impulse wheel travels at a higher rotational angle, preferably four times higher, when alternation of impulse than that which it traverses during the complementary alternation.
  • the additional pair of pallets comprises an entry pallet and an exit pallet, the exit pallet being shaped in such a way that the impulse wheel transmits an impulse when it is released at course of the alternation complementary to the alternation of impulse.
  • the invention also relates to a watch movement comprising a time base meeting the characteristics just described and a timepiece equipped with such a watch movement.
  • the time base comprises a spiral balance (not shown) associated with a constant force and direct impulse type escapement.
  • the time base here comprises two coaxial escapement wheels, one of which will be called the escape wheel 2 and the second will be called the impulse wheel 4.
  • the two wheels 2 and 4 have the same number of teeth and substantially the same diameter of teeth.
  • the escape wheel 2 carries an exhaust pinion (not visible) intended to be kinematically connected to a source of mechanical energy of a watch movement via a finishing train.
  • the impulse wheel 4 is connected to the escape wheel 2 by means of an elastic return member, for example a spiral spring (not visible).
  • an elastic return member for example a spiral spring (not visible).
  • a double anchor 6 is associated with the two wheels 2 and 4.
  • the anchor 6 is intended to be pivotally mounted on the frame of the watch movement, along an axis of rotation defined by a span screw 8 housed in a suitable hole of the anchor 6. It comprises a base 10 having a rod 12 arranged between two limit pins 14, intended to be assembled to the frame of the watch movement, to define a range of rotation of the anchor 6.
  • the range of rotation of the anchor 6 may be of the order of a few degrees, preferably about 3 degrees.
  • the base 10 carries a first pair of vanes, including an entry pallet 16 and an outlet pallet 17, arranged on either side of the axis of rotation of the anchor to cooperate with the escape wheel 2 .
  • the base 10 also comprises a fork 18, at its free end opposite the rod 12, arranged to cooperate with a plate pin 20.
  • the plate pin 20 is housed in a hole 22 formed in a plate 24 integral with rotation of the balance.
  • the hole 22 is made here in a manner similar to an anchor cell, that is to say that it extends in a radial direction with reference to the plate 24, so that the Tray pin 20 may have a portion arranged radially projecting with reference to the hole 22 in order to periodically cooperate with the fork 18 and pivot the anchor 6.
  • the plate 24 has a generally cylindrical shape delimited by two substantially flat faces, the hole 22 being open on at least one of the two faces, so that a tool can be inserted between the plate pin 20 and the bottom of the hole 22, to be able to easily act on the plate pin 20, if necessary, and push it out of the hole 22 to increase the length of its projecting portion.
  • the plate pin 20 further has a symmetrical shape with reference to a median radial plane of the hole 22, to cooperate equivalently with the fork 18 regardless of the direction of rotation of the balance.
  • the plate pin 20 has an end portion (outer) whose width is greater than that of the hole 22, but slightly smaller than that of the fork 18 of the anchor 6.
  • the anchor 6 comprises an additional base 26 carrying a second pair of vanes, including an entry pallet 28 and an outlet pallet 29, arranged to cooperate with the toothing of the impulse wheel. 4.
  • the relative orientation of the additional base 26 on the base 10 is preferably adjustable.
  • the first and second pairs of vanes 16, 17, 28, 29, on the one hand, and the teeth of the wheels 2, 4, on the other hand, are arranged in such a way that the vanes 16, 17 of the first pair cooperate. with the escape wheel 2 and the pallets 28, 29 of the second pair cooperate with the impulse wheel 4 with a slight time shift.
  • the kinematics of the exhaust will be explained in detail in the following description.
  • the balance is rotatably connected to an additional plate 30 carrying a pulse pallet 32 arranged to cooperate with the toothing of the pulse wheel 4.
  • the pulse pallet 32 receives a pulse from the wheel pulse 4 all the alternation of the pendulum out of two. This pulse is therefore direct, from the impulse wheel 4 to the balance, and therefore has a better efficiency than in the case of an impulse transmitted via an anchor.
  • the plate 24 advantageously comprises a notch (not visible) arranged to cooperate with a dart 34 (shown in FIG. figure 5 ) carried by the anchor 6 to prevent a reversal of the exhaust, in known manner.
  • the figure 1 illustrates a first state in which the anchor 6 abuts against one of the limiting pins 14.
  • the escape wheel 2 rests on the entry pallet 16 by one of its teeth, while the impulse wheel 4 rests on the additional entry pallet 28 by one of its teeth.
  • the sprung balance rotates counter-clockwise, as indicated by the arrow F1.
  • the figure 2 illustrates the following state, corresponding to the input of the plate pin 20 in the fork 18 to pivot the anchor 6, the latter being always disposed in abutment against the limiting pin 14 in the state illustrated on the figure 2 .
  • the plateau pin 20 acts on the tooth of the fork located downstream, as is apparent from the view of the figure 3 , to begin to rotate the anchor 6 in the clockwise direction.
  • the impulse pallet 32 is passed past a tooth of the impulse wheel 4 without touching it, in a position that allows it to receive a pulse.
  • the figure 3a illustrates a detail of the representation of the figure 3 , more precisely the positions of the entry pallets 16 and 28 in relation to the wheels 2 and 4.
  • the impulse wheel 4 When the impulse wheel 4 is released, as illustrated on the figure 4 , it starts to rotate in the direction of clockwise rotation under the effect of the action of the elastic return member arranged between it and the escape wheel 2. One of its teeth then comes into contact with the pulse pallet 32 of the additional balance plate 30 to transmit a pulse to maintain the periodic oscillations of the sprung balance.
  • the escape wheel 2 remains locked by the entry pallet 16 during this phase.
  • the state illustrated on the figure 5 corresponds to the instant at which the escape wheel 2 is released by the entry pallet 16 of the anchor 6.
  • the stinger 34 of the anchor 6 crosses the line joining the pivot axes of the anchor 6 and the balance plate 24 at this time, thanks to the notch (not visible) of the plate 24.
  • the anchor 6 In its rotation, the anchor 6 has modified the position of the output vanes 17 and 29, to place them on the path of the wheels 2 and 4, as illustrated in FIG. figure 6 .
  • a comparative view of the states of figures 1 and 6 shows that the escape wheel 2 has rotated a half-step during the pulse alternation that has just been described, while the impulse wheel has performed about 4/5 th to not.
  • the sprung balance reverses its direction of rotation in order to turn in the clockwise direction during the alternation complementary to the pulse alternation, as illustrated in FIG. figure 7 by the arrow F2.
  • the position of the impulse wheel 4 in this state is such that the impulse pallet 32 can pass in front of its nearest teeth without coming into contact with them.
  • the plateau peg 20 begins to enter the fork 18 at this time, as shown in FIG. figure 8 , a short moment after the one shown on the figure 7 .
  • the figure 8 represents the moment at which the plate pin 20 comes into contact with one of the horns of the fork 18 to begin to pivot the anchor 6 in the anti-clockwise direction of rotation.
  • the additional output pallet 29 is shaped such that the impulse wheel transmits a pulse, shown schematically by the arrow F3, when released during the alternation complementary to the pulse alternation. More specifically, the output pallet 29 has the impulse wheel 4 an outlet face 36 whose inclination is inverted with reference to the direction of inclination provided on the other pallets. Due to this inverted inclination of the output face 36, the tooth of the impulse wheel 4 exerts a slight force on the additional output pallet 29 when the impulse wheel 4 is released and begins to rotate. Note, however, that this pulse is low and essentially useful when starting the oscillations of the sprung balance or when the latter oscillates with a small amplitude.
  • the escape wheel 2 is released by the output pallet 17 during the pulse phase of the impulse wheel 4 to the additional output pallet 29.
  • the figure 10 illustrates the next moment, when the impulse wheel 4 finally leaves the additional output pallet 29, immediately after the release of the escape wheel 2.
  • the anchor 6 By pivoting, the anchor 6 has brought the input vanes 16 and 28 on the path of the teeth of the wheels 2 and 4 which then travel lost paths.
  • the escape wheel 2 travels a half-step before its next tooth makes contact with the entry pallet 16, while the impulse wheel 4 travels a fifth of a step before its next tooth enters in contact with the additional entry pallet 28.
  • the sprung balance continues to rotate in the clockwise direction up to the maximum amplitude, at the end of alternation complementary to the pulse alternation, before changing direction of rotation and turning in the anti-clockwise direction, to return to the state shown on the figure 1 and start a new oscillation.
  • the escape wheel 2 defining the rotation rate of the mobile of the work train and therefore the display members performs a half-step at each alternation, which advantageously results in a regular displacement of the display members.
  • a limiting pin to the other which is low, preferably of the order of 3 degrees, can limit the disturbances that apply to the pendulum when passing from the plateau peg into the anchor fork.
  • the oscillations of the sprung balance can be restarted easily from a stopped state, as soon as the main mechanical energy source starts to be recharged.
  • the main source of mechanical energy may be a barrel housing a spring and it is sufficient in this case a few turns of winding crown to restart the oscillations of the sprung balance.

Abstract

L'invention concerne une base de temps comportant un balancier associé à un échappement comprenant une roue d'échappement (2), reliée cinématiquement à une source d'énergie mécanique, et une ancre (6) comportant
une paire de palettes (16, 17) pour coopérer avec la roue d'échappement (2) et
une fourchette (18) pour coopérer avec une cheville de plateau (20) portée par un plateau de balancier (24),
le balancier portant un plateau supplémentaire (30) portant une palette d'impulsion (32) destinée à recevoir des impulsions de l'échappement. Ce dernier comporte une roue d'impulsion (4) coaxiale à la roue d'échappement (2) et agencée pour coopérer avec la palette d'impulsion (32) pour assurer l'entretien des oscillations du balancier, les roues d'échappement (2) et d'impulsion (4) présentant des dentures respectives ayant un même nombre de dents et étant reliées l'une à l'autre par un organe élastique de rappel, l'ancre (6) comportant une paire de palettes supplémentaire (28, 29) agencée pour coopérer avec la roue d'impulsion (4).

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne une base de temps, pour mouvement horloger, comportant un balancier associé à un organe de rappel agencé de telle manière que le balancier soit susceptible d'effectuer des oscillations périodiques autour d'un axe de balancier, le balancier étant associé à un échappement comprenant
    une roue d'échappement, destinée à être reliée cinématiquement à une source d'énergie mécanique du mouvement horloger, et
    une ancre comportant, d'une part, une paire de palettes agencées pour coopérer avec la roue d'échappement et, d'autre part, une fourchette agencée pour coopérer avec une cheville de plateau portée par un plateau de balancier solidaire en rotation du balancier,
    le balancier étant en outre solidaire d'un plateau de balancier supplémentaire portant une palette d'impulsion destinée à recevoir périodiquement des impulsions de l'échappement.
    • Etat de la technique
  • Des bases de temps de ce type, à impulsion directe, sont déjà connues depuis longtemps même si elles sont peu répandues dans les pièces d'horlogerie mécaniques vendues de nos jours.
  • A titre d'exemple, le brevet CH101849 , délivré en 1923 au nom de Jules Pellaton, en décrit une réalisation particulière. En effet, ce document décrit une base de temps comportant un balancier-spiral associé à un échappement à impulsion directe comprenant une roue d'échappement, reliée à un barillet par l'intermédiaire d'un rouage de finissage, et une ancre portant deux palettes, une d'entrée et une de sortie, agencées pour coopérer en alternance avec la roue d'échappement. Le balancier est solidaire d'un plateau de balancier conventionnel portant une cheville de plateau coopérant avec une fourchette de l'ancre pour faire pivoter cette dernière à chaque alternance du balancier. En outre, le balancier est également solidaire d'un plateau supplémentaire portant une palette d'impulsion, également agencée pour coopérer avec la roue d'échappement, dans le but de recevoir une impulsion directement de cette dernière au cours d'une alternance d'impulsion, c'est-à-dire toutes les une alternance sur deux.
  • Toutefois, quand bien même l'impulsion permettant d'assurer l'entretien des oscillations du balancier-spiral est transmise directement de la roue d'échappement au plateau supplémentaire du balancier, en présentant ainsi un meilleur rendement que les échappements dans lesquels l'impulsion est transmise par l'intermédiaire de l'ancre, sa valeur dépend de l'état de charge du ressort de barillet dont le couple peut varier de manière notable entre ses états de charge minimale et maximale.
    • Divulgation de l'invention
  • Un but principal de la présente invention est de proposer une base de temps, pour mouvement horloger, dont la fréquence d'oscillation est indépendante de l'état de charge de la source d'énergie mécanique de laquelle elle reçoit l'énergie pour assurer l'entretien des oscillations.
  • A cet effet, l'invention concerne plus particulièrement une base de temps, pour mouvement horloger, du type mentionné plus haut, caractérisée
    par le fait que l'échappement comporte une roue d'impulsion coaxiale à la roue d'échappement et agencée pour coopérer avec la palette d'impulsion, au cours d'alternances d'impulsion, pour assurer l'entretien des oscillations du balancier, les roues d'échappement et d'impulsion présentant des dentures respectives ayant un même nombre de dents et étant reliées l'une à l'autre par un organe élastique de rappel, et
    par le fait que l'ancre comporte une paire de palettes supplémentaire agencée pour coopérer avec la roue d'impulsion.
  • Grâce à ces caractéristiques, l'impulsion est transmise au balancier à partir de l'énergie stockée dans l'organe élastique de rappel, qui est indépendante de celle stockée dans la source d'énergie mécanique principale du mouvement horloger, conduisant ainsi à un échappement du type à force constante.
  • En effet, à chaque oscillation du balancier, l'organe élastique de rappel se décharge d'une faible quantité d'énergie, lorsque la roue d'impulsion est libérée pour transmettre une impulsion à la palette d'impulsion, mais est immédiatement rechargé avec une même quantité d'énergie, par rotation de la roue d'échappement d'un même angle que celui parcouru par la roue d'impulsion.
  • En outre, la roue d'impulsion présente une inertie réduite en référence à la roue d'échappement, du fait qu'elle ne porte pas de pignon et qu'elle ne soit pas en prise avec le rouage de finissage, ce qui lui permet de limiter les perturbations dues à son interaction avec le balancier.
  • De manière préférée, on peut prévoir des sécurités garantissant la fiabilité de la base de temps selon la présente invention. Ainsi, celle-ci comporte préférablement deux goupilles de limitation agencées de part et d'autre d'une baguette de l'ancre pour définir une plage angulaire de rotation de l'ancre. De plus, on peut avantageusement prévoir que l'ancre porte un dard susceptible de coopérer avec la périphérie du plateau de balancier pour prévenir un renversement, le plateau de balancier présentant une encoche agencée pour autoriser périodiquement le passage du dard d'un côté à l'autre de la ligne joignant les axes de pivotement de l'ancre et du plateau de balancier.
  • De manière avantageuse, on peut prévoir, d'une part, que les palettes sont agencées relativement à la roue d'échappement et, d'autre part, que les palettes supplémentaires sont agencées relativement à la roue d'impulsion de telle manière que la roue d'impulsion soit libérée avant la roue d'échappement au cours des alternances d'impulsion.
  • En complément, on peut également prévoir que, d'une part, les palettes sont agencées relativement à la roue d'échappement et, d'autre part, les palettes supplémentaires sont agencées relativement à la roue d'impulsion de telle manière que la roue d'échappement soit libérée, au cours des alternances d'impulsion, après que la palette d'impulsion ait franchi la ligne joignant les axes de pivotement de la roue d'impulsion et du plateau de balancier.
  • Selon une variante de réalisation préférée, les palettes sont agencées relativement à la roue d'échappement de telle manière que cette dernière effectue une rotation d'un demi-pas à chaque alternance.
  • De manière générale, on peut prévoir que les palettes supplémentaires sont agencées relativement à la roue d'impulsion de telle manière que, dans une oscillation, la roue d'impulsion parcoure un angle de rotation supérieur, préférablement quatre fois supérieur, lors de l'alternance d'impulsion que celui qu'elle parcourt lors de l'alternance complémentaire.
  • De manière avantageuse, on peut prévoir que la paire de palettes supplémentaire comprend une palette d'entrée et une palette de sortie, la palette de sortie étant conformée de telle manière que la roue d'impulsion lui transmette une impulsion lorsqu'elle est libérée au cours de l'alternance complémentaire à l'alternance d'impulsion.
  • L'invention concerne également un mouvement horloger comportant une base de temps répondant aux caractéristiques qui viennent d'être exposées ainsi qu'une pièce d'horlogerie munie d'un tel mouvement horloger.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré, en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels:
    • la figure 1 représente une vue de dessus simplifiée d'une base de temps selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dans un premier état;
    • la figure 2 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un deuxième état;
    • la figure 3 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un troisième état;
    • la figure 3a représente un détail de la vue de la figure 3;
    • la figure 4 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un quatrième état;
    • la figure 5 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un cinquième état;
    • la figure 6 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un sixième état;
    • la figure 7 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un septième état;
    • la figure 8 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un huitième état;
    • la figure 9 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un neuvième état;
    • la figure 9a représente un détail de la vue de la figure 9, et
    • la figure 10 représente une vue de dessus simplifiée de la base de temps de la figure 1, dans un dixième état.
    Mode(s) de réalisation de l'invention
  • Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, tel qu'illustré en particulier par les figures, la base de temps comprend un balancier-spiral (non illustré) associé à un échappement de type à force constante et à impulsion directe.
  • La base de temps comporte ici deux roues d'échappement coaxiales, dont une première sera appelée roue d'échappement 2 et la seconde sera appelée roue d'impulsion 4. Les deux roues 2 et 4 présentent un même nombre de dents et sensiblement un même diamètre de denture.
  • La roue d'échappement 2 porte un pignon d'échappement (non visible) destiné à être relié cinématiquement à une source d'énergie mécanique d'un mouvement horloger par l'intermédiaire d'un rouage de finissage.
  • La roue d'impulsion 4 est reliée à la roue d'échappement 2 par l'intermédiaire d'un organe élastique de rappel, par exemple un ressort spiral (non visible).
  • Une ancre double 6 est associée aux deux roues 2 et 4.
  • L'ancre 6 est destinée à être montée pivotante sur le bâti du mouvement horloger, suivant un axe de rotation défini par une vis à portée 8 logée dans un trou adapté de l'ancre 6. Elle comporte une base 10 présentant une baguette 12 agencée entre deux goupilles de limitation 14, destinées à être assemblées au bâti du mouvement horloger, pour délimiter une plage de rotation de l'ancre 6. Typiquement, la plage de rotation de l'ancre 6 peut être de l'ordre de quelques degrés, préférablement environ 3 degrés.
  • La base 10 porte une première paire de palettes, dont une palette d'entrée 16 et une palette de sortie 17, agencées de part et d'autre de l'axe de rotation de l'ancre pour coopérer avec la roue d'échappement 2.
  • Par ailleurs, la base 10 comprend également une fourchette 18, à son extrémité libre opposée à la baguette 12, agencée pour coopérer avec une cheville de plateau 20. La cheville de plateau 20 est logée dans un trou 22 ménagé dans un plateau 24 solidaire en rotation du balancier.
  • A titre illustratif non limitatif, le trou 22 est réalisé ici de manière similaire à une alvéole d'ancre, c'est-à-dire qu'il s'étend suivant une direction radiale en référence au plateau 24, de telle manière que la cheville de plateau 20 puisse présenter une portion agencée en saillie radiale en référence au trou 22 pour pouvoir coopérer périodiquement avec la fourchette 18 et faire pivoter l'ancre 6.
  • Plus précisément, le plateau 24 présente une forme générale cylindrique délimitée par deux faces sensiblement planes, le trou 22 étant ouvert sur l'une au moins des deux faces, de telle manière qu'un outil puisse être inséré entre la cheville de plateau 20 et le fond du trou 22, pour pouvoir facilement agir sur la cheville de plateau 20, si nécessaire, et la repousser vers l'extérieur du trou 22 pour augmenter la longueur de sa portion en saillie.
  • La cheville de plateau 20 présente en outre une forme symétrique en référence à un plan radial médian du trou 22, pour coopérer de manière équivalente avec la fourchette 18 quel que soit le sens de rotation du balancier. La cheville de plateau 20 présente une portion terminale (externe) dont la largeur est supérieure à celle du trou 22, mais légèrement inférieure à celle de la fourchette 18 de l'ancre 6.
  • Par ailleurs, l'ancre 6 comprend une base additionnelle 26 portant une deuxième paire de palettes, dont une palette d'entrée 28 et une palette de sortie 29, agencées pour coopérer avec la denture de la roue d'impulsion 4. L'orientation relative de la base additionnelle 26 sur la base 10 est préférablement ajustable.
  • Les première et deuxième paires de palettes 16, 17, 28, 29, d'une part, et les dentures des roues 2, 4, d'autre part, sont agencées de telle manière que les palettes 16, 17 de la première paire coopèrent avec la roue d'échappement 2 et les palettes 28, 29 de la deuxième paire coopèrent avec la roue d'impulsion 4 avec un léger décalage temporel. La cinématique de l'échappement sera exposée en détail dans la suite de la description.
  • En outre, le balancier est solidaire en rotation d'un plateau supplémentaire 30 portant une palette d'impulsion 32 agencée pour coopérer avec la denture de la roue d'impulsion 4. Ainsi, la palette d'impulsion 32 reçoit une impulsion de la roue d'impulsion 4 toutes les une alternance du balancier sur deux. Cette impulsion est donc directe, de la roue d'impulsion 4 au balancier, et présente par conséquent un meilleur rendement que dans le cas d'une impulsion transmise par l'intermédiaire d'une ancre.
  • On notera également que le plateau 24 comporte avantageusement une encoche (non visible) agencée pour coopérer avec un dard 34 (illustré sur la figure 5) porté par l'ancre 6 pour prévenir un renversement de l'échappement, de manière connue.
  • La cinématique de fonctionnement de la base de temps selon la présente invention va être exposée en détail en relation avec les figures qui illustrent une oscillation complète du balancier-spiral, dans un ordre chronologique.
  • La figure 1 illustre un premier état dans lequel l'ancre 6 est en butée contre l'une des goupilles de limitation 14.
  • La roue d'échappement 2 repose sur la palette d'entrée 16 par l'une de ses dents, tandis que la roue d'impulsion 4 repose sur la palette d'entrée supplémentaire 28 par l'une de ses dents.
  • Le balancier-spiral tourne dans le sens anti-horaire, comme indiqué par la flèche F1.
  • La figure 2 illustre l'état suivant, correspondant à l'entrée de la cheville de plateau 20 dans la fourchette 18 pour faire pivoter l'ancre 6, cette dernière étant toujours disposée en appui contre la goupille de limitation 14 dans l'état illustré sur la figure 2.
  • On notera la géométrie particulière de la cheville de plateau 20 et des cornes de la fourchette 18, légèrement biseautées vers l'intérieur, qui permet d'avoir une plage de rotation de l'ancre 6 relativement faible, préférablement de l'ordre de 3 degrés comme mentionné plus haut.
  • Une fois entrée dans la fourchette 18, la cheville de plateau 20 agit sur la dent de la fourchette située en aval, tel que cela ressort de la vue de la figure 3, pour commencer à faire pivoter l'ancre 6 dans le sens de rotation horaire.
  • Entretemps, la palette d'impulsion 32 est passée devant une dent de la roue d'impulsion 4 sans la toucher, dans une position qui lui permet de recevoir une impulsion.
  • La figure 3a illustre un détail de la représentation de la figure 3, plus précisément les positions des palettes d'entrée 16 et 28 en relation avec les roues 2 et 4.
  • Il apparaît que la palette d'entrée supplémentaire 28 est sur le point de libérer la roue d'impulsion 4, tandis que la palette d'entrée 16 retient encore la roue d'échappement 2.
  • Lorsque la roue d'impulsion 4 est libérée, tel qu'illustré sur la figure 4, elle se met à tourner dans le sens de rotation horaire sous l'effet de l'action de l'organe élastique de rappel agencé entre elle et la roue d'échappement 2. L'une de ses dents entre alors en contact avec la palette d'impulsion 32 du plateau supplémentaire de balancier 30 pour lui transmettre une impulsion visant à entretenir les oscillations périodiques du balancier-spiral.
  • La roue d'échappement 2 reste verrouillée par la palette d'entrée 16 pendant cette phase.
  • La rotation de la roue d'impulsion 4 se poursuit, tel que cela ressort de la figure 5, tandis que la roue d'échappement 2 reste verrouillée. Ainsi, la dent de la roue d'impulsion 4 accompagne la palette d'impulsion 32 jusqu'à franchir la ligne joignant les axes de pivotement de l'ancre 6 et du plateau de balancier 20. Il en ressort que l'impulsion est directe de la roue d'impulsion 4 au balancier, que l'impulsion présente des pertes limitées, du fait de sa durée, et ne dépend que des caractéristiques de l'organe élastique de rappel reliant la roue d'impulsion 4 à la roue d'échappement 2, garantissant la transmission d'une force constante au balancier.
  • L'état illustré sur la figure 5 correspond à l'instant auquel la roue d'échappement 2 est libérée par la palette d'entrée 16 de l'ancre 6.
  • Dans le même temps, la cheville de plateau 20 sort de la fourchette 18.
  • Par ailleurs, le dard 34 de l'ancre 6 franchit la ligne joignant les axes de pivotement de l'ancre 6 et du plateau de balancier 24 à cet instant, grâce à l'encoche (non visible) du plateau 24.
  • Dans sa rotation, l'ancre 6 a modifié la position des palettes de sortie 17 et 29, pour les placer sur le trajet des roues 2 et 4, comme illustré sur la figure 6.
  • Tandis que le balancier-spiral poursuit sa rotation dans le sens de rotation anti-horaire, les deux roues 2 et 4 sont au repos sur les palettes de sortie 17 et 29.
  • Une vue comparée des états des figures 1 et 6 permet de constater que la roue d'échappement 2 a effectué une rotation d'un demi-pas au cours de l'alternance d'impulsion qui vient d'être décrite, tandis que la roue d'impulsion a effectuée environ 4/5ème de pas.
  • Une fois l'amplitude maximale atteinte, le balancier-spiral inverse son sens de rotation pour tourner dans le sens de rotation horaire au cours de l'alternance complémentaire à l'alternance d'impulsion, tel qu'illustré sur la figure 7 au moyen de la flèche F2.
  • La position de la roue d'impulsion 4 dans cet état est telle que la palette d'impulsion 32 peut passer devant ses dents les plus proches sans entrer en contact avec elles.
  • La cheville de plateau 20 commence à entrer dans la fourchette 18 à cet instant, comme illustré sur la figure 8, un court instant après celui illustré sur la figure 7.
  • La figure 8 représente l'instant auquel la cheville de plateau 20 entre en contact avec l'une des cornes de la fourchette 18 pour commencer à faire pivoter l'ancre 6 dans le sens de rotation anti-horaire.
  • Lorsque l'ancre 6 pivote, comme illustré sur la figure 9, les palettes de sortie 17 et 29 commencent à s'éloigner des roues 2 et 4 pour les libérer.
  • L'instant juste avant la libération des roues 2 et 4 est représenté en détail sur la figure 9a, qui illustre un agrandissement des palettes de sortie 17 et 29 alors qu'elles sont encore en contact avec les roues 2 et 4.
  • Il ressort plus particulièrement de la figure 9a que la palette de sortie supplémentaire 29 est conformée de telle manière que la roue d'impulsion lui transmette une impulsion, schématisée par la flèche F3, lorsqu'elle est libérée au cours de l'alternance complémentaire à l'alternance d'impulsion. Plus précisément, la palette de sortie 29 présente à la roue d'impulsion 4 une face de sortie 36 dont l'inclinaison est inversée en référence au sens de l'inclinaison prévue sur les autres palettes. Grâce à cette inclinaison inversée de la face de sortie 36, la dent de la roue d'impulsion 4 exerce une légère force sur la palette de sortie supplémentaire 29 lorsque la roue d'impulsion 4 est libérée et commence à tourner. On notera toutefois que cette impulsion est faible et essentiellement utile lors du démarrage des oscillations du balancier-spiral ou lorsque ce dernier oscille avec une faible amplitude.
  • La roue d'échappement 2 est libérée par la palette de sortie 17 pendant la phase d'impulsion de la roue d'impulsion 4 à la palette de sortie supplémentaire 29.
  • La figure 10 illustre l'instant suivant, lorsque la roue d'impulsion 4 quitte finalement la palette de sortie supplémentaire 29, immédiatement après la libération de la roue d'échappement 2.
  • En pivotant, l'ancre 6 a ramené les palettes d'entrée 16 et 28 sur le trajet des dentures des roues 2 et 4 qui parcourent alors des chemins perdus. La roue d'échappement 2 parcourt un demi-pas avant que sa dent suivante n'entre en contact avec la palette d'entrée 16, tandis que la roue d'impulsion 4 parcourt un cinquième de pas avant que sa dent suivante n'entre en contact avec la palette d'entrée supplémentaire 28.
  • Le balancier-spiral poursuit sa rotation dans le sens de rotation horaire jusqu'à l'amplitude maximale, en fin d'alternance complémentaire à l'alternance d'impulsion, avant de changer de sens de rotation et tourner dans le sens de rotation anti-horaire, pour reprendre l'état illustré sur la figure 1 et recommencer une nouvelle oscillation.
  • Grâce à la présente invention, il est possible de réaliser une base de temps précise, par l'utilisation d'un échappement à force constante, et présentant un bon rendement, par la mise en oeuvre d'une impulsion directe.
  • La roue d'échappement 2, définissant le rythme de rotation des mobiles du rouage de finissage et donc des organes d'affichage effectue un demi-pas à chaque alternance, ce qui se traduit avantageusement en un déplacement régulier des organes d'affichage.
  • De plus, le fait d'avoir un angle total parcouru par l'ancre, d'une goupille de limitation à l'autre, qui est faible, préférablement de l'ordre de 3 degrés, permet de limiter les perturbations qui s'appliquent au balancier lors du passage de la cheville de plateau dans la fourchette d'ancre.
  • Enfin, grâce à la construction de l'échappement, notamment de la forme particulière de la palette de sortie supplémentaire, les oscillations du balancier-spiral peuvent être relancées facilement depuis un état arrêté, dès que la source d'énergie mécanique principale commence à être rechargée. Typiquement, la source d'énergie mécanique principale peut être un barillet logeant un ressort et il suffit dans ce cas de quelques tours de couronne de remontage pour relancer les oscillations du balancier-spiral.
  • La description qui précède s'attache à décrire un mode de réalisation particulier à titre d'illustration non limitative et, l'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre de certaines caractéristiques particulières qui viennent d'être décrites, comme par exemple les formes spécifiquement illustrées et décrites pour les roues d'échappement et pour l'ancre, de même que pour les plateaux de balancier, la cheville de plateau ou encore son logement dans le plateau de balancier.
  • L'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour adapter le contenu de la présente divulgation à ses propres besoins et réaliser une base de temps comportant un échappement à impulsion directe et à force constante, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Claims (10)

  1. Base de temps, pour mouvement horloger, comportant un balancier associé à un organe de rappel agencé de telle manière que ledit balancier soit susceptible d'effectuer des oscillations périodiques autour d'un axe de balancier, ledit balancier étant associé à un échappement comprenant
    une roue d'échappement (2), destinée à être reliée cinématiquement à une source d'énergie mécanique du mouvement horloger, et
    une ancre (6) comportant, d'une part, une paire de palettes (16, 17) agencée pour coopérer avec ladite roue d'échappement (2) et, d'autre part, une fourchette (18) agencée pour coopérer avec une cheville de plateau (20) portée par un plateau de balancier (24) solidaire en rotation dudit balancier,
    ledit balancier étant en outre solidaire d'un plateau de balancier supplémentaire (30) portant une palette d'impulsion (32) destinée à recevoir périodiquement des impulsions dudit échappement,
    caractérisée
    en ce que ledit échappement comporte une roue d'impulsion (4) coaxiale à ladite roue d'échappement (2) et agencée pour coopérer avec ladite palette d'impulsion (32), au cours d'alternances d'impulsion, pour assurer l'entretien des oscillations dudit balancier, lesdites roues d'échappement (2) et d'impulsion (4) présentant des dentures respectives ayant un même nombre de dents et étant reliées l'une à l'autre par un organe élastique de rappel, et
    en ce que ladite ancre (6) comporte une paire de palettes supplémentaire (28, 29) agencée pour coopérer avec ladite roue d'impulsion (4).
  2. Base de temps selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux goupilles de limitation (14) agencées de part et d'autre d'une baguette (12) de ladite ancre (6) pour définir une plage angulaire de rotation de ladite ancre (6).
  3. Base de temps selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite ancre (6) porte un dard (34) susceptible de coopérer avec la périphérie dudit plateau de balancier (24) pour prévenir un renversement, ledit plateau de balancier (24) présentant une encoche agencée pour autoriser périodiquement le passage dudit dard (34) d'un côté à l'autre de la ligne joignant les axes de pivotement de ladite ancre (6) et dudit plateau de balancier (24).
  4. Base de temps selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, d'une part, lesdites palettes (16, 17) sont agencées relativement à ladite roue d'échappement (2) et, d'autre part, lesdites palettes supplémentaires (28, 29) sont agencées relativement à ladite roue d'impulsion (4) de telle manière que ladite roue d'impulsion (4) soit libérée avant ladite roue d'échappement (2) au cours des alternances d'impulsion.
  5. Base de temps selon la revendication 4, caractérisée en ce que, d'une part, lesdites palettes (16, 17) sont agencées relativement à ladite roue d'échappement (2) et, d'autre part, lesdites palettes supplémentaires (28, 29) sont agencées relativement à ladite roue d'impulsion (4) de telle manière que ladite roue d'échappement (2) soit libérée, au cours des alternances d'impulsion, après que ladite palette d'impulsion (32) ait franchi la ligne joignant les axes de pivotement de ladite roue d'impulsion (4) et dudit plateau de balancier (24).
  6. Base de temps selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites palettes (16, 17) sont agencées relativement à ladite roue d'échappement (2) de telle manière que ladite roue d'échappement (2) effectue une rotation d'un demi-pas à chaque alternance.
  7. Base de temps selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites palettes supplémentaires (28, 29) sont agencées relativement à ladite roue d'impulsion (4) de telle manière que, dans une oscillation, ladite roue d'impulsion (4) parcoure un angle de rotation supérieur, préférablement quatre fois supérieur, lors de l'alternance d'impulsion que celui qu'elle parcourt lors de l'alternance complémentaire.
  8. Base de temps selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite paire de palettes supplémentaire (28, 29) comprend une palette d'entrée (28) et une palette de sortie (29), ladite palette de sortie (29) étant conformée de telle manière que ladite roue d'impulsion (4) lui transmette une impulsion lorsqu'elle est libérée au cours de l'alternance complémentaire à l'alternance d'impulsion.
  9. Mouvement horloger comportant une base de temps selon l'une des revendications précédentes.
  10. Pièce d'horlogerie comportant un mouvement horloger selon la revendication 9.
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