EP3273308B1 - Exhaust mechanism - Google Patents
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Description
La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement un mécanisme d'échappement agencé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un ressort-lame travaillant en flambage autour d'un point d'inflexion. Le ressort-lame est susceptible d'accumuler l'énergie issue de la source motrice entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant à chaque impulsion par l'intermédiaire d'une première et d'une deuxième bascules.The present invention relates to the field of mechanical watchmaking. It relates, more particularly, to an escapement mechanism arranged to transmit mechanical energy pulses from a driving source to an oscillating timepiece regulator by means of a leaf spring working in buckling around a inflection point. The leaf spring is capable of accumulating energy from the power source between two pulses and transmit it to said oscillating regulator at each pulse via a first and a second latch.
Un tel mécanisme est notamment décrit dans le document
La bascule de détente 4 est liée cinématiquement à la lame-ressort 2 sensiblement au niveau de son point d'inflexion central. La bascule de détente 4 comporte, à une extrémité, une fourchette destinée à coopérer avec un plateau 6 et une cheville de plateau 7 que comporte le balancier 1.The
La bascule d'armage 3 comporte une portion centrale et deux ailes symétriques dont les extrémités sont liées cinématiquement au ressort-lame 2. La portion centrale comporte une première 8 et une deuxième 9 palettes de repos, destinées à coopérer respectivement avec une première 10 et une deuxième 11 roue d'échappement.The
Les deux bascules 3 et 4 sont montées libres en rotation l'une en référence à l'autre.The two flip-
Les roues 10 et 11 comportent chacune un pignon engrenant avec la dernière roue 12 du rouage de finissage de sorte que les roues 10 et 11 pivotent de façon synchronisée. Les roues 10 et 11 comportent une denture particulière, dont la forme est adaptée pour coopérer avec les première 8 et deuxième 9 palettes de repos de la bascule d'armage 3, d'une part pour transmettre de l'énergie à cette bascule d'armage 3 et, d'autre part, pour bloquer la rotation des roues d'échappement 10 et 11, selon les phases du fonctionnement qui vont être résumées ci-après. Pour plus de détails, il est possible de se référer au document cité dans l'introduction.The
La
Lors de la phase de repos suivante, les roues d'échappement 10, 11 sont à l'arrêt, une dent de la deuxième roue 11 étant en appui contre la deuxième palette de repos 9. Le balancier 1 poursuit son oscillation jusqu'à ce que la cheville 7 percute la fourchette de la bascule de détente 4 ce qui marque le début de la phase d'impulsion.During the following rest phase, the
Durant la phase d'impulsion, la bascule de détente 4 pivote en agissant sur le ressort-lame 2 qui bascule alors subitement de sa position instable à un état stable correspondant à un flambage de second mode inverse du précédent. Ce changement d'état fait pivoter la bascule d'armage 3, entraînant le dégagement de la deuxième palette de repos 9 de la deuxième roue d'échappement 11. La bascule d'armage 3 pivote jusqu'à ce que la première palette de repos 8 rencontre la première roue d'échappement 10. Lors du changement d'état du ressort-lame 2, celui-ci agit également sur la bascule de détente 4, communiquant ainsi au balancier 1 l'énergie accumulée lors de l'armage du ressort-lame 2, par l'intermédiaire de la fourchette.During the pulse phase, the
Au cours de l'alternance suivante, les phases décrites ci-dessus se reproduisent symétriquement par rapport au plan passant par les axes de rotation du balancier 1, des bascules de détente 4 et d'armage 3 et par le point d'inflexion du ressort-lame 2.During the next alternation, the phases described above reproduce symmetrically with respect to the plane passing through the axes of rotation of the
Un tel mécanisme d'échappement permet notamment d'entretenir les oscillations du balancier de manière constante sur toute la durée de la réserve de marche indépendamment des variations de couple de la source d'énergie.Such an escape mechanism makes it possible, in particular, to maintain oscillations of the balance arm steadily over the entire duration of the power reserve, independently of the torque variations of the energy source.
Le tirage des roues d'échappement 10 et 11 sur les première 8 et deuxième 9 palettes de repos de la bascule d'armage 3 permet d'assurer la fonction de verrouillage des roues d'échappement. La force de tirage doit être suffisante pour éviter les déverrouillages intempestifs qui pourraient, par exemple, résulter des accélérations subies par la pièce d'horlogerie dans un usage courant et qui entraineraient une avance de la marche de la pièce d'horlogerie et une surconsommation d'énergie. A l'inverse, la force de tirage doit être la plus faible possible afin de limiter l'énergie nécessaire pour réaliser le dégagement et ainsi d'optimiser la réserve de marche. Il a été constaté qu'il n'était pas possible de régler le tirage des roues d'échappement 10 et 11 de façon satisfaisante de manière à obtenir conjointement une force de verrouillage suffisante et une consommation d'énergie modérée.The draw of the
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient.The present invention aims to overcome this disadvantage.
Ce but est atteint grâce à un mécanisme d'échappement dont les caractéristiques sont détaillées dans les revendications.This object is achieved through an exhaust mechanism whose features are detailed in the claims.
Plus particulièrement, le mécanisme d'échappement de l'invention est agencé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un ressort-lame travaillant en flambage autour d'un point d'inflexion, ledit ressort-lame étant susceptible d'accumuler l'énergie issue de la source motrice entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant à chaque impulsion par l'intermédiaire d'une bascule d'armage coopérant avec le ressort-lame et d'une bascule de détente apte à coopérer avec au moins un mobile d'échappement recevant l'énergie de la source motrice pour bloquer sa rotation de manière intermittente.More particularly, the escapement mechanism of the invention is designed to transmit pulses of mechanical energy from a driving source to an oscillating timepiece regulator via a leaf spring working in buckling around a point of inflection, said leaf spring being capable of accumulating energy from the power source between two pulses and to transmit it to said oscillating regulator at each pulse by means of a cooperating armature latch with the leaf spring and a trigger rocker adapted to cooperate with at least one escapement mobile receiving energy from the drive source to block its rotation intermittently.
Le mécanisme d'échappement de l'invention se caractérise en ce que les bascules d'armage et de détente et le mobile d'échappement sont agencés par rapport au ressort-lame de manière à ce que les fonctions de verrouillage et de déverrouillage du mobile d'échappement d'une part, et les fonctions d'armage du ressort-lame d'autre part, sont dissociées, la bascule de détente comprenant une bascule de verrouillage comportant:
- une fourchette et un dard aptes à travailler avec le régulateur, et
- au moins deux ergots de verrouillage agencés pour bloquer le mobile d'échappement pendant les phases de repos,
- a fork and a dart able to work with the regulator, and
- at least two locking lugs arranged to block the escape wheel during the rest phases,
De préférence, le mobile d'échappement comprend un pignon adapté pour lier cinématiquement ledit mobile d'échappement à la source motrice.Preferably, the escape mobile comprises a pinion adapted to kinematically bind said mobile escape to the power source.
Dans une forme de réalisation de l'invention, le mobile d'échappement comprend une roue de verrouillage comprenant une pluralité de zones fonctionnelles ayant chacune un plan de verrouillage destiné à coopérer avec un ergot de la bascule de détente pour bloquer le mobile d'échappement pendant les phases de repos. De plus, le mobile d'échappement comporte également une came d'armage.In one embodiment of the invention, the escape wheel comprises a locking wheel comprising a plurality of functional zones each having a locking plane intended to cooperate with a lug of the trigger rocker to block the escape wheel during the rest phases. In addition, the escapement mobile also includes a winding cam.
Selon une forme particulière de réalisation de l'invention, la bascule d'armage comporte au moins un levier apte à coopérer avec la came d'armage dudit au moins un mobile d'échappement.According to a particular embodiment of the invention, the armature rocker comprises at least one lever adapted to cooperate with the arming cam of said at least one escapement mobile.
Avantageusement, le mécanisme d'échappement comporte au moins un dit mobile d'échappement et la bascule d'armage comporte au moins un levier, le cas échéant associé à un ressort de rappel par exemple, qui coopère avec la came d'armage dudit mobile d'échappement, la came d'armage comprenant N zones fonctionnelles et étant indexées avec un décalage de 360/N°. De plus, le ou les leviers sont dimensionnés et positionnés pour être toujours en contact de la dite came d'armage.Advantageously, the exhaust mechanism comprises at least one said mobile escapement and the armature rocker comprises at least one lever, optionally associated with a return spring for example, which cooperates with the arming cam of said mobile exhaust, the arming cam comprising N functional areas and being indexed with an offset of 360 / N °. In addition, the lever or levers are dimensioned and positioned to always be in contact with said arming cam.
Dans une forme de réalisation particulière, le ou les leviers sont agencés sur un bras solidaire de la bascule d'armage, et le ou lesdits leviers sont dimensionnés et positionnés pour être toujours en contact avec au moins une came d'armage.In a particular embodiment, the lever or levers are arranged on an arm integral with the armature rocker, and the lever or levers are sized and positioned to always be in contact with at least one arming cam.
De préférence, le ou les leviers et la came d'armage sont conformés pour limiter les déplacements angulaires involontaires de la bascule d'armage une fois celle-ci parvenue en une de ses positions extrêmes en rotation autour de son axe.Preferably, the lever or levers and the arming cam are shaped to limit unintentional angular displacements of the armature rocker once it has reached one of its extreme positions in rotation about its axis.
D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel, outre la
- les
figures 2 à 6 représentent différentes phases du fonctionnement d'un mécanisme d'échappement selon l'invention, - les
figures 7 et 8 montrent certains détails d'un mobile d'échappement et d'une bascule de détente utile dans le mécanisme d'échappement selon l'invention, - la
figure 9 montre un exemple d'une bascule d'armage utile dans le mécanisme d'échappement selon l'invention.
- the
Figures 2 to 6 represent different phases of the operation of an exhaust mechanism according to the invention, - the
Figures 7 and 8 show some details of an escape wheel and a trigger rocker useful in the exhaust mechanism according to the invention, - the
figure 9 shows an example of an armature rocker useful in the exhaust mechanism according to the invention.
On a représenté sur la
Le mécanisme d'échappement comporte également une bascule de détente 25 comprenant :
- une bascule de
verrouillage 20, représentée en détail sur lafigure 8 , qui est également montée pivotante autour de l'axe X1 et comporte à une extrémité unefourchette 24 apte à coopérer avec une goupille de plateau du régulateur, - une bascule
d'impulsion 4 solidaire de la lame-ressort 2 et s'étendant dans un même plan que des étoqueaux E, la bascule d'impulsion 4 comportant en outre à une extrémité une fourchette 41 apte à coopérer avec lesdits étoqueaux pour assurer le positionnement de la bascule de détente 25 dans ses positions extrêmes, et - un dard 22, destiné à coopérer de manière classique avec une encoche de plateau du régulateur à chaque alternance de celui-ci.
- a latching
lever 20, shown in detail on thefigure 8 which is also pivotally mounted about the axis X1 and has at one end afork 24 adapted to cooperate with a platen pin of the regulator, - a
pulse rocker 4 integral with theleaf spring 2 and extending in the same plane as star E, thepulse rocker 4 further comprising at one end afork 41 adapted to cooperate with said star to ensure the positioning thetrigger rocker 25 in its extreme positions, and - a
dart 22, intended to cooperate in a conventional manner with a plateau notch of the regulator at each alternation thereof.
La bascule de verrouillage 20 coopère avantageusement par l'intermédiaire d'ergots antérieur 26a et postérieur 26b avec un mobile d'échappement 28 du ressort-lame 2 pour bloquer la rotation de ce mobile d'échappement 28 de manière intermittente, ledit mobile d'échappement 28 étant en lien cinématique avec la source motrice.The
La bascule de verrouillage 20 est solidaire de la bascule d'impulsion 4, et du dard 22 et ils sont assemblés par des goupilles ou tout autre moyen, qui assurent leur positionnement angulaire respectif autour de l'axe X1 de manière sure. De préférence, la bascule de verrouillage 20, la bascule d'impulsion 4 et le dard 22 s'étendent respectivement suivant des directions longitudinales situées dans un même plan vertical passant par l'axe X1.The
La bascule d'armage 3, d'une part, et la bascule de détente 25, d'autre part, sont montées libres en rotation l'une en référence à l'autre sur un axe matériel de pivotement confondu avec l'axe X1, le ressort-lame 2 ne participant pas au un pivotement virtuel des bascules d'armage et de détente 25.The
Comme représenté à la
Chaque zone fonctionnelle de la roue de verrouillage 38 comprend un plan de verrouillage 40, destiné à coopérer avec la bascule de verrouillage 20. Le plan de verrouillage 40 est de préférence situé dans le plan de la roue de verrouillage 38, qui peut ainsi être fabriquée aisément.Each functional zone of the
Comme cela ressort de la
La bascule de verrouillage 20 comprend également des ergots de verrouillage antérieur 26a et postérieur 26b agencés pour bloquer le mobile d'échappement 28 pendant les phases de repos, en travaillant avec les plans de verrouillage 40 de la roue de verrouillage 38.The latching
En fonctionnement, sur la
Lors de la rotation du régulateur, la cheville de plateau 7 que celui-ci comporte rentre dans la fourchette 24 de la bascule de verrouillage 20. Le ressort-lame 2 quitte alors son mode instable de second ordre et se repositionne en flambement de 1er ordre, fournissant ainsi toute son énergie au régulateur par l'intermédiaire de la fourchette 24 de la bascule de verrouillage 20 et de la cheville de plateau 7 du régulateur. Au cours de l'impulsion, la bascule de détente 25 pivote autour de l'axe X1 et se déplace d'une première position en butée contre un premier étoqueau E vers une seconde position en butée contre le second étoqueau E (
La bascule de verrouillage 20 est alors positionnée pour recevoir, en appui contre l'ergot de verrouillage de sortie ou postérieur 26b au niveau d'un plan de verrouillage 40 de la roue de verrouillage 38. Le plan de verrouillage 40 de la roue de verrouillage 38 transmet le couple fourni par la source d'énergie à la bascule de détente via l'ergot postérieur 26b. Ce couple assure un tirage sur la bascule de verrouillage 20 et la bascule de détente 25 et presse ainsi la bascule d'impulsion 4 contre l'un des étoqueaux E, afin de définir toujours de manière certaine la position de la bascule de détente 25. La bascule d'armage 3 est également positionnée directement via la came d'armage 36. Le ressort-lame 2 est armé, proche de sa position instable et en attente de la cheville 7 lors de l'alternance suivante.The
Ainsi, grâce à cette disposition, le dégagement de la bascule de verrouillage 20 est déclenché par une action du régulateur 1 sur la fourchette 24 sans intervention du ressort-lame 2 dans le transfert de l'énergie du dégagement. On a ainsi une dissociation des fonctions de verrouillage et de déverrouillage du mobile d'échappement 28 d'une part, et des fonctions d'armage du ressort-lame 2. On obtient de plus un tirage efficace qui améliore les sécurités des fonctions sur l'échappement.Thus, thanks to this arrangement, the release of the
Si l'un des buts de l'invention est de séparer le réglage des phases de verrouillage/déverrouillage, d'une part, et d'armage, d'autre part, il n'en demeure pas moins que ces fonctions doivent être synchronisées. Pour ce faire, la bascule d'armage 3 comporte également, comme représenté sur les
Les leviers 50 peuvent être formés des branches d'une fourchette 52 en U portée à l'extrémité d'un bras 53, la fourchette étant conformée et dimensionnée de telle sorte que la came d'armage 36 du mobile 28 soit insérée entre les branches du U en contact permanent et ponctuel avec la came 36, ce qui permet d'assurer un parfait positionnement ainsi qu'un verrouillage angulaire de la bascule d'armage 3.The
Les leviers 50 et la came d'armage 36 peuvent bien entendu adopter d'autres formes que celle représentée sur la
Le mécanisme d'échappement de l'invention a été décrit ici en référence aux figures annexées dans un mode de réalisation comprenant un unique mobile d'échappement 28 coopérant avec la bascule de détente 25 par l'intermédiaire de la bascule de verrouillage 20 incorporée dans cette dernière. Toutefois, l'homme du métier pourra aisément réaliser un mécanisme d'échappement analogue comportant deux mobiles d'armage 28 symétriques coopérant alternativement à chaque alternance avec la bascule de détente 25 en ajustant de manière différente les ergots 26a, 26b sur la bascule de verrouillage et en assurant une liaison cinématique des deux mobiles d'armage entre eux pour en assurer la synchronisation en rotation, par exemple par l'intermédiaire d'un mobile denté coaxial aux roues de verrouillage et cames d'armage de chacun des mobiles d'armage, identiques. On veillera alors à assurer une géométrie des leviers 50 de la bascule d'armage permettant un contact alternatif avec les cames d'armage de chacun des deux mobiles d'armage symétriques tout en assurant une position verrouillée angulairement de cette bascule.The exhaust mechanism of the invention has been described here with reference to the appended figures in an embodiment comprising a
On pourra également envisager réaliser le mécanisme d'échappement de l'invention en mettant en oeuvre une simple lame dont une extrémité est située sur l'axe de rotation de la bascule de détente. Une telle configuration permet notamment de réduire l'encombrement du mécanisme d'échappement de l'invention.It will also be possible to realize the escape mechanism of the invention by implementing a simple blade whose one end is located on the axis of rotation of the trigger rocker. Such a configuration makes it possible in particular to reduce the size of the exhaust mechanism of the invention.
Claims (7)
- Escapement mechanism designed to transmit impulses of mechanical energy from a drive source to an oscillating regulator (1) of a timepiece via a spring blade (2) which acts by buckling about an inflection point, said spring blade (2) being able to accumulate the energy from the drive source between two impulses and to transmit it to said oscillating regulator (1) at each impulse via a winding lever (3), capable of interacting with the spring blade (2) and a detent lever (25), capable of interacting with at least one escapement wheel (28) receiving energy from the drive source to block the rotation thereof intermittently,
characterised in that the detent lever (25) comprises a locking lever (20) comprising:- a bracket (24) capable of acting with the regulator (1), and- at least two locking lugs (26) designed to block the escapement wheel (28) during the locking phases,such that the release of the locking lever (20) is triggered by an action of the regulator on said bracket independently from the spring blade (2) in the transfer of the energy from the release, the locking and unlocking functions of said escapement wheel (28) on the one hand, and the winding functions of the leaf spring (2) on the other hand thus being dissociated. - Escapement mechanism according to claim 1, characterized in that the escapement wheel (28) comprises a pinion (32) adapted to kinematically connect said escapement wheel with the power source.
- Escapement mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the escapement wheel (28) comprises a locking wheel (38) comprising a plurality of functional zones, each having a locking plane (40) intended to interact with a lug (26a, 26b) of the locking lever (20) to block the escapement wheel (28) during the locking phases.
- Escapement mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the winding lever (3) includes at least one lever (50) capable of interacting with the winding cam of said escapement wheel (28).
- Escapement mechanism according to claim 4, characterized in that the at least one lever (50) interacts with a winding cam (36) of the escapement wheel (28), said winding cam (36) comprising N functional zones, and being indexed with an offset of 360°/N, and in that the lever (50) is dimensioned and positioned to always be in contact with said winding cam (36).
- Escapement mechanism according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one lever (50) is arranged on an arm secured to the winding lever, and in that said lever (50) is so dimensioned and positioned as to always be in contact with the winding cam (36).
- Escapement mechanism according to claims 4 to 6, characterized in that the lever (50) and the winding cam (36) are arranged to limit the undesired angular displacements of the winding lever (3).
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