EP3525046A1 - Clock oscillator not sensitive to the angular accelerations of the wearing - Google Patents
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Abstract
Mouvement (1000) d'horlogerie, comportant un mécanisme (100) comportant un élément inertiel (10) agencé pour osciller ou pivoter autour d'un premier axe de pivotement (D1) par rapport à une structure (12) du mouvement (1000), et agencé pour coopérer directement ou indirectement avec un mobile distributeur d'énergie (20) pivotant par rapport à la structure (12) autour d'un deuxième axe de pivotement (D2) parallèle ou confondu avec le premier axe de pivotement (D1) et soumis à un couple exercé par une source d'énergie (300), où le mobile distributeur d'énergie (20) engrène directement ou indirectement avec au moins un mobile d'inertie (30) pivotant autour d'un troisième axe de pivotement (D3) par rapport à la structure (12), chaque mobile d'inertie (30) est agencé pour pivoter en sens contraire du mobile distributeur d'énergie (20), et l'inertie totale des mobiles d'inertie (30) est comprise entre 60% et 140% de l'inertie du mobile distributeur d'énergie (20).Clockwork movement (1000) comprising a mechanism (100) comprising an inertial element (10) arranged to oscillate or pivot about a first pivot axis (D1) with respect to a structure (12) of the movement (1000) , and arranged to cooperate directly or indirectly with a mobile energy distributor (20) pivoting with respect to the structure (12) around a second pivot axis (D2) parallel to or coincident with the first pivot axis (D1) and subjected to a torque exerted by a power source (300), wherein the energy-distributing mobile (20) meshes directly or indirectly with at least one inertia mobile (30) pivoting about a third pivot axis (D3) with respect to the structure (12), each inertia wheel (30) is arranged to pivot in the opposite direction of the energy distributing wheel (20), and the total inertia of the inertia wheel (30) is between 60% and 140% of the inertia of the mobile energy distributor (20).
Description
L'invention concerne un mouvement d'horlogerie, comportant un mécanisme comportant au moins un élément inertiel agencé pour osciller ou pivoter autour d'un premier axe de pivotement par rapport à une structure dudit mouvement, et agencé pour coopérer directement ou indirectement avec au moins un mobile distributeur d'énergie pivotant par rapport à ladite structure autour d'un deuxième axe de pivotement parallèle ou confondu avec ledit premier axe de pivotement et soumis à un couple exercé par au moins une source d'énergie.The invention relates to a clockwork movement, comprising a mechanism comprising at least one inertial element arranged to oscillate or pivot about a first axis of pivot relative to a structure of said movement, and arranged to cooperate directly or indirectly with at least a mobile energy distributor pivoting relative to said structure about a second pivot axis parallel to or coincident with said first pivot axis and subjected to a torque exerted by at least one energy source.
L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.The invention also relates to a watch comprising at least one such movement.
L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie, en particuliers de ceux qui sont sensibles aux mouvements de l'utilisateur ou de l'appareil qui les porte, et dont le fonctionnement est sensible aux accélérations liées aux circonstances du porté, comme des vols en avion, des mouvements brusques ou encore des chutes. L'invention trouve un intérêt tout particulier pour assurer une protection à des résonateurs, des régulateurs, ou des organes moteurs.The invention relates to the field of watch mechanisms, in particular those that are sensitive to the movements of the user or the device that carries them, and whose operation is sensitive to accelerations related to the circumstances of the worn, such as flights, sudden movements or falls. The invention finds a particular interest for providing protection to resonators, regulators, or drive members.
Dans un mécanisme d'échappement classique d'horlogerie, de type ancre suisse, la roue d'échappement a un mouvement de rotation variable: lors de chaque alternance, elle est initialement bloquée par l'ancre, puis brièvement accélérée par le couple appliqué par le barillet, et finalement à nouveau bloquée. Ces longues phases en position bloquée confèrent à ce type d'échappement une grande robustesse aux accélérations de rotation dues au porté.In a classic Swiss-anchor escapement mechanism, the escapement wheel has a variable rotational movement: at each alternation, it is initially blocked by the anchor, then briefly accelerated by the torque applied by the barrel, and finally blocked again. These long phases in locked position give this type of exhaust a great robustness to rotational accelerations due to the worn.
Certains échappements, tels que l'échappement de Clifford, ou l'échappement magnétique à synchronisation directe, nécessitent que la roue d'échappement tourne à vitesse quasi constante, sans phase d'immobilisation. Cette rotation continue présente de nombreux avantages, en particulier une augmentation du rendement énergétique de l'échappement, car il n'est plus nécessaire d'accélérer la roue d'échappement à chaque alternance. En revanche, ces systèmes peuvent devenir sensibles aux accélérations de rotation dues au porté, car la roue d'échappement a forcément une certaine inertie. Dans un cas particulièrement défavorable, une accélération due au porté s'opposant à la rotation normale de la roue peut l'arrêter temporairement, voire définitivement si l'échappement n'est pas auto-démarrant.Some escapements, such as the Clifford escapement, or the direct synchronization magnetic escapement, require the escape wheel to rotate at a near constant speed, with no downtime. This continuous rotation has many advantages, in particular an increase in the energy efficiency of the exhaust, because it is no longer necessary to accelerate the escape wheel at each alternation. On the other hand, these systems can become sensitive to rotational accelerations due to the wear, because the escape wheel necessarily has a certain inertia. In one case particularly disadvantageous, an acceleration due to the bearing against the normal rotation of the wheel can stop temporarily or permanently if the exhaust is not self-starting.
Ce problème de sensibilité au porté n'a pas été efficacement résolu dans le cas de l'échappement de Clifford. Il a plutôt été choisi d'utiliser un tel échappement dans une pièce d'horlogerie statique, tel une horloge ou un réveil de table, qui par définition ne subit aucune accélération due au porté.This bearing sensitivity problem was not effectively solved in the case of Clifford's escape. Rather, it has been chosen to use such an escapement in a static timepiece, such as a clock or a table alarm clock, which by definition does not undergo any acceleration due to the worn.
L'invention se propose d'apporter une solution simple, de coût réduit, au problème récurrent de la protection contre les accélérations indésirables et perturbatrices de la marche ou du bon fonctionnement des mécanismes horlogers.The invention proposes to provide a simple solution, low cost, the recurring problem of protection against unwanted and disruptive accelerations of walking or the proper functioning of the watch mechanisms.
En particulier dans les échappements dont la roue d'échappement tourne à vitesse constante, l'invention consiste à ajouter au moins un mobile d'inertie équivalente à celle du mobile d'échappement, mais tournant en sens opposé afin de rejeter les accélérations de rotation dues au porté.In particular in the escapements whose escape wheel rotates at a constant speed, the invention consists in adding at least one mobile of inertia equivalent to that of the mobile escapement, but rotating in the opposite direction in order to reject the rotational accelerations. due to the worn.
A cet effet, l'invention concerne un mouvement d'horlogerie selon la revendication 1.For this purpose, the invention relates to a watch movement according to claim 1.
L'invention concerne un encore un mouvement d'horlogerie selon la revendication 30.The invention further relates to a watch movement according to
L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.The invention also relates to a watch comprising at least one such movement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la
figure 1 représente, de façon schématisée et partielle, un mouvement d'horlogerie selon l'invention, comportant un mécanisme résonateur à lames avec un élément inertiel oscillant sous l'action de lames flexibles, couplé avec un mécanisme d'échappement magnétique comportant un mobile d'échappement et soumis à un couple exercé par une source d'énergie au travers d'un rouage, l'élément inertiel comportant à sa périphérie des zones aimantées, agencées pour coopérer directement avec des zones aimantées du mobile d'échappement, et ce mobile d'échappement engrène, selon l'invention, avec un mobile d'inertie qui est une roue folle extérieure au rouage ; ce résonateur oscillant est entretenu par synchronisation directe, sans ancre, et le mobile distributeur d'énergie, ici une roue d'échappement, tourne à vitesse constante, sans phase d'arrêt ; - la
figure 2 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mouvement comportant un résonateur similaire, et où le mobile d'inertie est réglable en position, et est prévu pour être intégré dans le rouage de barillet ; la double flèche en trait interrompu schématise la perturbation externe due au porté (sens, intensité et centre de rotation aléatoires) ; - la
figure 3 représente, de façon similaire à lafigure 1 , une variante électro-mécanique de mise en oeuvre de l'invention, avec, selon le cas, une génératrice électrique alimentée par un barillet mécanique transmettant un couple moteur au mobile distributeur d'énergie comportant un rotor magnétique coopérant avec un stator bobiné, ou bien un moteur électrique à rotation continue comportant une pile alimentant un stator bobiné coopérant un rotor agencé pour entraîner le mobile distributeur d'énergie pour l'entraînement d'un mécanisme horloger ou d'un afficheur ou d'une aiguille ; - la
figure 4 représente, de façon similaire à lafigure 1 , une variante où le mobile d'inertie est en prise avec une roue du rouage, entre la source d'énergie et le mobile d'échappement, dans une position du rouage dans laquelle ce mobile d'inertie tourne en sens inverse de la roue d'échappement ; - la
figure 5 est un schéma-blocs représentant une montre comportant une source d'énergie et un mouvement selon l'invention.
- the
figure 1 represents, schematically and partially, a clockwork according to the invention, comprising a blade resonator mechanism with an inertial element oscillating under the action of flexible blades, coupled with a magnetic escapement mechanism comprising a mobile device; exhaust and subjected to a torque exerted by a power source through a train, the inertial element having at its periphery magnetized zones, arranged to cooperate directly with the magnetized zones of the mobile exhaust, and mobile d escapement engages, according to the invention, with a mobile of inertia which is a crazy wheel external to the wheel; this oscillating resonator is serviced by direct synchronization, without anchor, and the mobile energy distributor, here an escape wheel, rotates at constant speed, without stopping phase; - the
figure 2 represents, similarly to thefigure 1 another movement comprising a similar resonator, and wherein the inertia mobile is adjustable in position, and is intended to be integrated in the barrel wheel; the double arrow in broken lines schematizes the external disturbance due to the bearing (random sense, intensity and center of rotation); - the
figure 3 represents, similarly to thefigure 1 an electromechanical variant of implementation of the invention, with, as the case may be, an electric generator powered by a mechanical barrel transmitting a motor torque to the mobile energy distributor comprising a magnetic rotor cooperating with a wound stator, or a continuous rotation electric motor comprising a battery supplying a coiled stator cooperating with a rotor arranged to drive the mobile energy distributor for driving a watch mechanism or a display or a needle; - the
figure 4 represents, similarly to thefigure 1 , a variant where the mobile of inertia is engaged with a wheel of the train, between the energy source and the mobile of exhaust, in a position of the gear train in which this mobile of inertia rotates in opposite direction of the wheel exhaust; - the
figure 5 is a block diagram showing a watch comprising a source of energy and a movement according to the invention.
L'invention concerne un mouvement 1000 d'horlogerie. Ce mouvement 1000 comporte un mécanisme 100, lequel comporte au moins un élément inertiel 10, qui est agencé pour osciller ou pivoter autour d'un premier axe de pivotement D1 par rapport à une structure 12 du mouvement 1000.The invention relates to a 1000 clock movement. This
Cet au moins un élément inertiel 10 est agencé pour coopérer directement ou indirectement avec au moins un mobile distributeur d'énergie 20 pivotant par rapport à la structure 12, autour d'un deuxième axe de pivotement D2, parallèle ou confondu avec le premier axe de pivotement D1, et est soumis, soit directement, soit au travers d'un rouage 40 direct, à un couple exercé par au moins une source d'énergie 300, telle qu'un barillet dans la
Par « rouage direct », on entend que, même si le mécanisme 100 comporte plusieurs sources d'énergie 300, et que des différentiels ou similaires sont intégrés au rouage, le dernier mobile du rouage, directement en amont du mobile distributeur d'énergie 20, est unique.By "direct wheel" is meant that, even if the
Les figures illustrent le cas particulier, non limitatif, d'un mobile distributeur d'énergie unique.The figures illustrate the particular, non-limiting case of a single mobile energy distributor.
Selon l'invention, cet au moins un mobile distributeur d'énergie 20 engrène directement ou indirectement avec au moins un mobile d'inertie 30, distinct de l'élément inertiel 10, ou de chaque élément inertiel 10 quand il y en a plusieurs, et qui pivote autour d'un troisième axe de pivotement D3 par rapport à la structure 12.According to the invention, this at least one
Cet au moins un mobile d'inertie 30 est également distinct de chaque source d'énergie 300. Il est, encore, distinct du rouage 40, quand le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est soumis à un couple exercé par au moins une source d'énergie 300 au travers d'un rouage 40.This at least one
Ce troisième axe de pivotement D3 est parallèle ou confondu avec le deuxième axe de pivotement D2. Chaque mobile d'inertie 30 est agencé pour pivoter en sens contraire du mobile distributeur d'énergie 20, et l'inertie totale des mobiles d'inertie 30 est comprise entre 60% et 140% de l'inertie du mobile distributeur d'énergie 20.This third pivot axis D3 is parallel or coincides with the second pivot axis D2. Each
Plus particulièrement, l'inertie totale des mobiles d'inertie 30 est comprise entre 90% et 110% de l'inertie du mobile distributeur d'énergie 20.More particularly, the total inertia of the
Plus on approche la valeur de l'inertie du mobile distributeur d'énergie 20, et meilleure est l'insensibilité aux accélérations angulaires du porté. Avantageusement, un tel mobile d'inertie 30 comporte des moyens d'ajustement fin de la valeur de son inertie, par exemple sur la
Plus particulièrement encore, l'inertie totale des mobiles d'inertie 30 est égale à celle du mobile distributeur d'énergie 20.More particularly still, the total inertia of the
Afin de minimiser les pertes énergétiques suite à l'ajout d'un tel mobile, il est avantageux de soigner la transmission en réalisant par exemple un engrenage sans jeu, comportant au moins une roue à denture flexible, ou similaire.In order to minimize the energy losses following the addition of such a mobile, it is advantageous to treat the transmission by producing for example a gear without play, comprising at least one flexible gear wheel, or the like.
De façon avantageuse, au moins le mobile distributeur d'énergie 20 ou un mobile d'inertie 30 comporte une denture flexible à rattrapage de jeu, avec des dents comportant des fentes séparant des demi-dentures ou des portions de dentures, ou bien constitué de deux demi-roues superposées comportant chacune une partie de la denture, ou similaire.Advantageously, at least the
Dans une variante, cet au moins un mobile distributeur d'énergie 20 engrène directement avec un mobile d'inertie 30, ou encore avec chaque mobile d'inertie 30.In a variant, this at least one
Dans une autre variante, le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 engrène indirectement avec au moins un mobile d'inertie 30 au travers d'au moins un mobile de transmission distinct de l'élément inertiel 10, distinct de chaque source d'énergie 300, et distinct du rouage 40 quand le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est soumis à un couple exercé par au moins une source d'énergie 300 au travers d'un rouage 40.In another variant, the at least one
Dans une autre variante, le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 engrène indirectement avec chaque mobile d'inertie 30, au travers d'au moins un mobile de transmission distinct de l'élément inertiel 10, distinct de chaque source d'énergie 300, et distinct du rouage 40 quand le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est soumis à un couple exercé par au moins une source d'énergie 300 au travers d'un rouage 40.In another variant, the at least one
Dans une variante, au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est relié à la au moins une source d'énergie 300 par un rouage 40, et au moins un mobile d'inertie 30 est une roue extérieure au rouage 40, engrenant directement ou indirectement avec une roue du rouage 40 et tournant en sens inverse du mobile distributeur d'énergie 20.In a variant, at least one
Plus particulièrement, au moins une roue extérieure au rouage 40 engrène directement avec une roue du rouage 40.More particularly, at least one wheel external to the
Plus particulièrement, au moins une roue extérieure au rouage 40 engrène indirectement avec une roue du rouage 40, au travers d'au moins un mobile de transmission distinct de l'élément inertiel 10, distinct de chaque source d'énergie 300, et distinct du rouage 40.More particularly, at least one wheel external to the
Plus particulièrement encore, chaque mobile d'inertie 30 est une roue extérieure au rouage 40, engrenant directement ou indirectement avec une roue du rouage 40, et qui tourne en sens inverse du mobile distributeur d'énergie 20.More particularly, each
Plus particulièrement, quand le mécanisme 100 comporte un mobile de transmission, au moins un tel mobile de transmission comporte une denture flexible à rattrapage de jeu.More particularly, when the
De façon particulière, au moins un mobile d'inertie 30, ou plus particulièrement chaque mobile d'inertie 30, est une roue folle.In particular, at least one
Plus particulièrement, le mobile distributeur d'énergie 20 engrène indirectement avec au moins un mobile d'inertie 30 au travers d'au moins un mobile de transmission. Plus particulièrement encore, au moins un mobile de transmission comporte une denture flexible à rattrapage de jeu.More particularly, the
Plus particulièrement mais non limitativement, le mobile d'inertie 30 est unique, tel que visible sur les
De façon particulière et avantageuse, quand le mobile d'inertie 30 est unique, et n'est pas en prise directe avec le mobile distributeur d'énergie 20, le rapport Ri/Rref entre l'inertie Ri du mobile d'inertie 30 et l'inertie Rref du mobile distributeur d'énergie 20 est égal au rapport Vref/Vi entre la vitesse de rotation nominale Vref du mobile distributeur d'énergie 20 et la vitesse de rotation nominale Vi du mobile d'inertie 30.In a particular and advantageous manner, when the
Dans une réalisation particulière, au moins un troisième axe de pivotement D3 d'un mobile d'inertie 30 qui n'engrène pas directement avec le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est confondu avec le deuxième axe de pivotement D2.In a particular embodiment, at least a third pivot axis D3 of a
Dans une réalisation particulière, au moins un troisième axe de pivotement D3 est confondu avec le premier axe de pivotement D1.In a particular embodiment, at least a third pivot axis D3 coincides with the first pivot axis D1.
La
Dans une autre variante, le mobile distributeur d'énergie 20 est relié à la au moins une source d'énergie 300 par un rouage 40, et au moins un mobile d'inertie 30, ou chaque mobile d'inertie 30, est une roue appartenant au rouage 40 tel que visible sur la variante de la
Plus particulièrement, le mécanisme 100 et le mobile distributeur d'énergie 20 sont agencés pour contrôler un pivotement continu, sans arrêt, du mobile distributeur d'énergie 20.More particularly, the
Plus particulièrement, le mécanisme 100 et le mobile distributeur d'énergie 20 sont agencés pour contrôler un pivotement du mobile distributeur d'énergie 20 à une vitesse qui est proportionnelle, avec un facteur de proportionnalité constant, à la valeur du couple exercé par la au moins une source d'énergie 300.More particularly, the
Plus particulièrement et tel que visible sur la
Dans un mode particulier de réalisation, et en particulier sur les variantes illustrées par les figures, chaque mobile d'inertie 30 est isolé de tout élément inertiel 10 par un mobile distributeur d'énergie 20, qui est interposé entre ce mobile d'inertie 30 et chaque élément inertiel 10. Cette application convient bien à des mécanismes d'échappement sans contact, tel qu'échappement magnétique ou similaire.In a particular embodiment, and in particular on the variants illustrated by the figures, each inertial mobile 30 is isolated from any
Un autre mode particulier de réalisation concerne d'autres architectures, comme par exemple un mécanisme d'échappement naturel, où, à l'inverse, au moins un mobile d'inertie 30 est agencé pour transmettre directement ou indirectement de l'énergie à au moins un élément inertiel 10.Another particular embodiment relates to other architectures, such as for example a natural escape mechanism, where, conversely, at least one inertial mobile 30 is arranged to directly or indirectly transmit energy to minus an
Plus particulièrement, le mobile distributeur d'énergie 20 est unique.More particularly, the
Dans une variante particulière de réalisation, le mécanisme 100 est un mécanisme résonateur, qui comporte au moins un élément inertiel 10 agencé pour osciller autour du premier axe de pivotement D1 par rapport à la structure 12 du mouvement 1000, et qui est agencé pour coopérer directement ou indirectement avec le au moins un mobile distributeur d'énergie 20.In a particular variant embodiment, the
Plus particulièrement, le mécanisme résonateur est dépourvu d'arrêtoir, notamment dépourvu d'ancre.More particularly, the resonator mechanism is devoid of a stop, in particular without anchor.
Plus particulièrement, le au moins un mobile distributeur d'énergie 20 est une roue d'échappement comme dans les variantes des
Dans une autre variante particulière de réalisation, le mécanisme 100 est un mécanisme régulateur de sonnerie, qui comporte des moyens de régulation par courants de Foucault et/ou par ressort de rappel et/ou par friction mécanique et/ou par friction aérodynamique.In another particular embodiment, the
Dans une autre variante particulière de réalisation schématisée par la
De façon particulière, au moins un mobile d'inertie 30 comporte un rotor 60 avec des secteurs magnétiques dont les champs sont agencés pour coopérer avec au moins un stator bobiné 61.In particular, at least one
L'invention concerne encore une montre 2000 comportant au moins un tel mouvement 1000. Naturellement, cette montre peut être une montre-bracelet, une montre de poche, ou encore une montre de véhicule, aéronef, voiture, navire, par exemple un chronomètre de marine, ou autre.The invention also relates to a
L'invention permet une transformation économique de mouvements existants, par rajout de mobiles d'inertie. Elle s'accommode de l'espace disponible, puisqu'il n'est pas indispensable d'avoir un mobile d'inertie unique, et il est possible, avec des jeux de renvois, de tirer le meilleur parti de zones encore disponibles au sein de la boîte de montre.The invention allows an economic transformation of existing movements, by addition of mobile inertia. It accommodates the available space, since it is not essential to have a single mobile of inertia, and it is possible, with games of referrals, to make the most of areas still available within of the watch box.
En somme, pour le cas particulier d'un mécanisme d'échappement, l'invention propose d'ajouter sur le train de rouage un mobile d'inertie de rotation équivalente à celle de la roue d'échappement, tournant à la même vitesse mais dans le sens opposé à celle-ci et qui engrène en permanence avec la roue d'échappement.In short, for the particular case of an escape mechanism, the invention proposes adding to the train of gear a mobile of rotational inertia equivalent to that of the escape wheel, rotating at the same speed but in the opposite direction to it and which meshes permanently with the escape wheel.
Dans un mode de réalisation particulier selon la
Il est théoriquement possible de placer le mobile d'inertie plus haut dans le train de rouage, autrement dit plus proche du barillet, mais en pratique l'inertie devrait devenir très grande pour compenser le fait que cette inertie serait rapportée au pignon du mobile d'échappement (et non plus à la roue), et les problèmes de rattrapage de jeu sont alors plus complexes.It is theoretically possible to place the mobile inertia higher in the gear train, ie closer to the barrel, but in practice the inertia should become very large to compensate for the fact that this inertia would be reported at the pinion of the mobile escapement (and no longer at the wheel), and game catch-up problems are then more complex.
L'invention procure, quand l'inertie du mobile distributeur d'énergie est équivalente à l'inertie totale de l'ensemble des mobiles d'inertie associés à celui-ci, une très grande résistance aux accélérations externes, notamment aux accélérations angulaires liées au porté.et de l'ensemble.The invention provides, when the inertia of the mobile energy distributor is equivalent to the total inertia of all the inertial mobiles associated with it, a very high resistance to external accelerations, including angular accelerations related to the wearer and the set.
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