EP3919988A1 - Articulated timepiece mechanism with flexible guiding - Google Patents
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- EP3919988A1 EP3919988A1 EP20178321.4A EP20178321A EP3919988A1 EP 3919988 A1 EP3919988 A1 EP 3919988A1 EP 20178321 A EP20178321 A EP 20178321A EP 3919988 A1 EP3919988 A1 EP 3919988A1
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Abstract
Mécanisme articulé (100) pour mécanisme d'horlogerie, pour transmettre un mouvement entre un actionneur et un récepteur, comportant une structure (10) par rapport à laquelle un entraîneur (9), mobile selon un degré de liberté unique sous l'action de l'actionneur, est relié à ladite structure (10) par au moins un guidage flexible (50), l'entraîneur (9) et la structure (10) étant chacun plus rigide que chaque guidage flexible (50), au moins un guidage flexible (50) est plan, et comporte des cols flexibles (51), de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et/ou des lames flexibles (5, 6,52), de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et constituant des articulations, et notamment ce mécanisme articulé (100) comporte au moins deux bras articulés à la structure (10) en deux points distincts, ces bras étant agencés pour coopérer cinématiquement l'un avec l'autre, ou avec une barre tertiaire ou une structure tertiaire.Articulated mechanism (100) for a clockwork mechanism, for transmitting movement between an actuator and a receiver, comprising a structure (10) relative to which a driver (9), movable according to a single degree of freedom under the action of the actuator, is connected to said structure (10) by at least one flexible guide (50), the driver (9) and the structure (10) each being more rigid than each flexible guide (50), at least one guide flexible (50) is flat, and comprises flexible necks (51), of section smaller than the elements which are adjacent to them, and / or flexible blades (5, 6,52), of section smaller than the elements which are adjacent to them, and constituting articulations, and in particular this articulated mechanism (100) comprises at least two arms articulated to the structure (10) at two distinct points, these arms being arranged to cooperate kinematically with one another, or with a tertiary bar or a tertiary structure.
Description
L'invention concerne un mécanisme articulé pour mécanisme d'horlogerie, agencé pour une transmission de mouvement entre un actionneur et un récepteur.The invention relates to an articulated mechanism for a clockwork mechanism, arranged for a transmission of movement between an actuator and a receiver.
L'invention concerne encore un mécanisme d'horlogerie, comportant un actionneur et un récepteur, et au moins un tel mécanisme articulé, agencé pour une transmission de mouvement entre l'actionneur et le récepteur.The invention also relates to a clockwork mechanism, comprising an actuator and a receiver, and at least one such articulated mechanism, arranged for transmission of movement between the actuator and the receiver.
L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie, comportant au moins un tel mécanisme d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme articulé.The invention also relates to a clockwork movement, comprising at least one such clockwork mechanism, and / or at least one such articulated mechanism.
L'invention concerne encore une montre, comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme articulé.The invention also relates to a watch, comprising at least one such clockwork movement, and / or at least one such clockwork mechanism, and / or at least one such articulated mechanism.
L'invention concerne le domaine des mécanismes pour l'horlogerie, et en particulier les mécanismes d'affichage et les mécanismes de complications.The invention relates to the field of mechanisms for watchmaking, and in particular to display mechanisms and complications mechanisms.
La transformation de mouvement à l'intérieur d'un mécanisme horloger nécessite un volume important, qu'on ne peut pas affecter au logement de complications, et entraîne une perte de rendement énergétique, ce qui pénalise la réserve de marche de la pièce d'horlogerie, notamment une montre.The transformation of movement inside a watch mechanism requires a large volume, which cannot be allocated to housing complications, and leads to a loss of energy efficiency, which penalizes the power reserve of the part. horology, in particular a watch.
L'invention se propose de rendre les mécanismes de transformation de mouvement aussi plats que possible, même s'ils doivent comporter deux ou trois niveaux parallèles dans certains cas, et de trouver une solution pour réduire les frottements, en limitant les contacts d'entraînement au strict nécessaire, en comportant le moins possible de composants frottants qui sont toujours préjudiciables au rendement global.The invention proposes to make the movement transformation mechanisms as flat as possible, even if they must have two or three parallel levels in certain cases, and to find a solution to reduce friction, by limiting the drive contacts. strictly necessary, with as few friction components as possible, which are always detrimental to the overall performance.
A cet effet, l'invention adapte à des mécanismes horlogers certains principes de mécanismes articulés bien connus en mécanique lourde ou en mécanique générale. Il s'agit toutefois de ne pas créer davantage de frottements que ceux qu'un supprime, au niveau des pivots, articulations, guidages et autres glissières.To this end, the invention adapts certain principles of articulated mechanisms well known in heavy mechanics or in general mechanics to watch mechanisms. It is however a question of not creating more friction than that which one removes, at the level of the pivots, articulations, guides and other slides.
Aussi l'invention introduit dans des mécanismes de commande, par exemple de commande d'affichage ou de remontage, des guidages flexibles, dont les applications horlogères on surtout concerné jusqu'ici les oscillateurs.The invention also introduces into control mechanisms, for example display or winding control mechanisms, flexible guides, whose horological applications have hitherto mainly concerned oscillators.
L'invention vise donc à utiliser des guidages flexibles qui permettent des transformations de mouvements selon les principes des mécanismes articulés de Hoeckens, Tchebytchev, Roberts, Klann, et similaires, qui seront illustrés ci-après.The invention therefore aims to use flexible guides which allow transformations of movements according to the principles of the articulated mechanisms of Hoeckens, Tchebytchev, Roberts, Klann, and the like, which will be illustrated below.
Il est important de comprendre que, bien que le déplacement de ces mécanismes s'effectue en général dans le plan, dans deux directions (en x et y), ces articulations ont un seul degré de liberté. Un point particulier du mécanisme, comme le point M sur la
La transformation de mécanismes connus sous forme de barres articulées est possible avec des guidages et articulations sous forme de guidage flexible, ce qui élimine les pertes.The transformation of known mechanisms in the form of articulated bars is possible with guides and articulations in the form of flexible guide, which eliminates the losses.
Ainsi, l'invention concerne un mécanisme articulé pour mécanisme d'horlogerie, agencé pour une transmission de mouvement entre un actionneur et un récepteur, selon la revendication 1.Thus, the invention relates to an articulated mechanism for a clockwork mechanism, arranged for a transmission of movement between an actuator and a receiver, according to
L'invention concerne encore un mécanisme d'horlogerie, comportant un actionneur et un récepteur, et au moins un tel mécanisme articulé, agencé pour une transmission de mouvement entre l'actionneur et le récepteur.The invention also relates to a clockwork mechanism, comprising an actuator and a receiver, and at least one such articulated mechanism, arranged for transmission of movement between the actuator and the receiver.
L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie, comportant au moins un tel mécanisme d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme articulé.The invention also relates to a clockwork movement, comprising at least one such clockwork mechanism, and / or at least one such articulated mechanism.
L'invention concerne encore une montre, comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme d'horlogerie, et/ou au moins un tel mécanisme articulé.The invention also relates to a watch, comprising at least one such clockwork movement, and / or at least one such clockwork mechanism, and / or at least one such articulated mechanism.
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 en vue en plan, un mécanisme de commande sous forme d'un quadrilatère articulé sensiblement plan, dont un des côtés du quadrilatère est une structure fixe; dans le cas particulier où les deux bras articulés à cette structure fixe sont de même longueur, le milieu du quatrième côté, articulé à ces deux bras, suit une trajectoire sensiblement en forme de huit ; - la
figure 2 représente, de façon similaire à lafigure 1 , une variante où les points d'articulation des bras à la structure fixe sont de part et d'autre de l'aire d'évolution du quatrième côté, lequel suit toujours une trajectoire sensiblement en forme de huit ; - la
figure 3 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mécanisme articulé dit parallélogramme de Watt, agencé pour transformer un mouvement de rotation en un mouvement sensiblement rectiligne ; - la
figure 4 représente, de façon similaire à lafigure 3 , un mécanisme similaire, dont la trajectoire du milieu du quatrième côté est sensiblement linéaire sur une partie de sa course ; - la
figure 5 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mécanisme articulé dit cheval de Tchebytchev, qui ne comporte que trois barres (dont la structure fixe), les deux bras qui sont articulés à la structure fixe coopérant l'un avec l'autre par une liaison à glissière, de façon à ce qu'un point particulier du bras portant la glissière suive une trajectoire sensiblement linéaire sur une partie de sa course, et une trajectoire courbe de dégagement sur le reste de sa course lors du retour au début de sa trajectoire linéaire ; - la
figure 6 est un détail d'une liaison patin-glissière d'un tel cheval de Tchebytchev ; - la
figure 7 illustre les deux positions extrêmes de ce cheval de Tchebytchev ; - la
figure 8 représente, de façon similaire à lafigure 5 , un autre mécanisme articulé qui est un développement du cheval de Tchebytchev, et est nommé mécanisme lambda de Tchebytchev, et qui comporte quatre barres articulées, une barre articulée à la structure fixe et articulée à une extrémité du bras portant la glissière faisant office de manivelle, l'autre extrémité du bras portant la glissière décrivant une trajectoire similaire, avec une partie sensiblement linéaire ; - la
figure 9 représente le mécanisme de lafigure 8 , dans une autre position ; - la
figure 10 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mécanisme articulé à trois barres (dont la structure fixe), dit mécanisme de Hoeckens, dont une première articulation à la structure fixe porte une bielle, entraînée dans un mouvement circulaire, et qui est articulée avec une longue barre qui coulisse dans une glissière qui est elle-même articulée en un deuxième point de la structure fixe ; - la
figure 11 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mécanisme articulé, dit mécanisme de Roberts, à cinq barres, dont trois forment un triangle isocèle indéformable; la barre tertiaire est la base de ce triangle isocèle, dont les deux côtés de même longueur on la même longueur que les bras articulés à la structure fixe, et le sommet de ce triangle isocèle opposé à la base suit un mouvement rectiligne sur la ligne des articulations principales, quand l'un des bras secondaires, ou la base, est animé, ou animée, d'un mouvement de rotation alternée ; - la
figure 12 représente, de façon similaire à lafigure 11 , un tel mécanisme de Roberts dans deux positions différentes ; - la
figure 13 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un autre mécanisme articulé, dit mécanisme de Peaucellier-Lipkin, connu pour l'atteinte d'une trajectoire très proche de la droite, comportant huit barres : la structure fixe porte, au niveau d'une première articulation multiple, deux premiers bras de même longueur, dont les extrémités opposées sont articulés à deux sommets opposés d'un losange régulier déformable, dont un autre sommet est articulé à un deuxième bras articulé à la structure fixe à une deuxième articulation ; - la
figure 14 et lafigure 15 illustrent partiellement, dans des positions particulières, le mécanisme de lafigure 13 ; - la
figure 16 représente, de façon schématisée et en perspective, un autre mécanisme articulé, dit mécanisme de Klann, qui présente l'avantage de pouvoir reproduire des trajectoires complexes comme par exemple le mouvement de la marche d'un être humain ; ce mécanisme comporte ici six barres, qui s'étendent sur trois niveaux parallèles, et qui sont articulées les unes aux autres par sept articulations ; ce mécanisme permet donc l'évitement d'un obstacle sur la trajectoire ; - la
figure 17 et lafigure 18 illustrent partiellement, et vue en plan, dans des positions particulières, le mécanisme de lafigure 16 ; - la
figure 19 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un mécanisme de guidage en translation à liaisons flexibles par cols, les deux bras étant chacun relié par des cols à la structure fixe d'une part, et à une barre tertiaire en forme de L d'autre part ; - la
figure 20 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un mécanisme de guidage en translation à liaisons flexibles par lames flexibles, où la structure fixe en U porte une masse par l'intermédiaire de quatre lames flexibles, ici droites et parallèles les unes aux autres ; - la
figure 21 représente, de façon similaire à lafigure 1 , un mécanisme de guidage dit RCC (de l'anglais remote center compliance) à deux lames flexibles, dont le croisement des directions des deux lames définit un axe virtuel de pivotement, aussi dénommé axe déporté, d'une masse en L suspendue par ces deux lames à la structure fixe ici également en L ; - la
figure 22 représente, de façon similaire à lafigure 11 , un mécanisme de guidage dit RCC à quatre cols, comportant une structure fixe ici en L, qui porte, selon deux directions sécantes, par l'intermédiaire de cols, des bras qui sont reliés par d'autres cols à une masse suspendue, ici également en L, et dont le croisement des directions des deux séries de cols, lesquels sont alignés deux à deux, définit un axe virtuel de pivotement, aussi dénommé axe déporté, de la masse suspendue ; - les
figures 23 à 28 illustrent, de façon schématisée, partielle et en plan, l'application d'un mécanisme lambda de Tchebytchev, dont le principe est illustré auxfigures 8 et 9 , à l'affichage rétrograde d'une phase de lune, le bras tertiaire est un entraîneur qui porte à son extrémité distale un disque sombre apte à occulter une représentation claire de la lune, de façon progressive et linéaire, sous l'action d'une commande en rotation ici située à dix heures d'une montre ; l'entraîneur est suspendu par une première lame flexible à un premier bras rotatif, et par une deuxième lame flexible à un deuxième bras qui est lui-même suspendu par une troisième lame flexible, sensiblement alignée avec la deuxième lame flexible, à la structure d'une montre ; - les
figures 29 à 41 illustrent, de façon similaire auxfigures 23 à 28 , une autre application d'un mécanisme de Roberts, pour un autre mécanisme similaire d'affichage rétrograde d'une phase de lune dans l'hémisphère Nord, où l'entraîneur est cette fois suspendu entre deux lames flexibles, sensiblement alignées, aux deux bras ; lafigure 29 est une vue en plan d'une montre portant ce mécanisme ; lesfigures 30 et 31 illustrent l'affichage de pleine lune dans la position de repos, lesfigures 32 et 33 l'affichage d'une lune décroissante, lesfigures 34 et 35 l'affichage de la nouvelle lune, lesfigures 36 et 37 l'affichage d'une lune croissante, lesfigures 38 et 39 l'affichage de la pleine lune, et lesfigures 40 et 41 illustrent la superposition de toutes les positions précédemment illustrées ; - les
figures 43 à 54 illustrent, de façon schématisée, partielle et en plan, une autre application d'un mécanisme lambda de Tchebytchev à l'affichage d'un quantième, l'entraîneur comportant à son extrémité distale un doigt agencé pour l'entrainement d'un anneau de quantième à denture intérieure classique, maintenu en position par un sautoir non illustré ; lafigure 42 illustre des proportions permettant d'obtenir une trajectoire T1 droite : la distance entre les deux articulations de la structure fixe est le double de la longueur de la manivelle entre ses articulations, et l'articulation médiane de l'entraîneur est éloignée de son articulation avec la manivelle de deux fois et demi la longueur de la manivelle entre ses articulations, et l'extrémité distale de l'entraîneur, qui décrit cette trajectoire linéaire, est éloignée de l'articulation médiane de l'entraîneur de deux fois et demi la longueur de la manivelle entre ses articulations, cette extrémité distale étant alignée avec les deux articulations de l'entraîneur ; - les
figures 43 et44 illustrent, de façon partielle, ce mécanisme, la manivelle n'étant pas représentée, et un cercle en trait interrompu illustrant la trajectoire de son articulation avec l'entraîneur ; le bras articulé qui relie la partie médiane de l'entraîneur à la structure fixe de la montre comporte ici une masse intermédiaire suspendue par deux guidages flexibles, d'une part à la structure fixe, d'autre part à l'entraîneur ; dans cet exemple chaque guidage flexible comporte deux lames, qui sont croisées au moins en projection sur un plan parallèle à celui de l'entraîneur ; les axes de pivotement virtuels définis par ces croisements sont sensiblement alignés avec les fixations de ces guidages flexibles, sur la structure fixe d'une part, et sur l'entraîneur d'autre part ; - la
figure 45 illustre la position de repos, dans laquelle on réalise préférentiellement le mécanisme articulé dans le cas d'une réalisation monolithique ; depuis cette position de repos, on arme progressivement le système de lafigure 45 à lafigure 51 , et le guidage flexible revient par lui-même de lafigure 51 à lafigure 45 ; - les
figures 46 à 48 décrivent la trajectoire linéaire du doigt pendant la rotation de la manivelle ; - la
figure 49 , accompagnée d'un détail, montre le détail du début de la coopération du doigt de l'entraîneur, ici sensiblement cylindrique, avec la pointe d'une dent de l'anneau de quantième ; - la
figure 50 , accompagnée d'un détail, montre le détail de la poursuite de la coopération du doigt de l'entraîneur, qui quitte la trajectoire linéaire pour aborder la trajectoire courbe de retour, avec la dent de l'anneau de quantième, au niveau du flanc de dent, en position propice à l'entraînement de l'anneau ; - les
figures 51 à 52 décrivent la trajectoire courbe du doigt pendant la poursuite de la rotation de la manivelle, en entraînement de l'anneau ; naturellement l'affichage du quantième sur l'anneau est particulier : les quantièmes ne sont pas figurés en suite numérique, mais sont répartis en fonction du pas angulaire qui correspond à la course courbe du doigt lors de la trajectoire retour ; - la
figure 53 , accompagnée d'un détail, montre le détail de la fin de la coopération du doigt de l'entraîneur, qui glisse le long du flanc de la dent de l'anneau de quantième ; - la
figure 54 , accompagnée d'un détail, montre la sortie du doigt de l'entraîneur, qui quitte la trajectoire courbe pour aborder la trajectoire linéaire, avant de reprendre son cycle illustré auxfigures 46 et suivantes ; - la
figure 55 illustre, de façon schématisée, partielle et en plan, l'application d'un mécanisme de Klann, tel qu'illustré à lafigure 16 , à l'entraînement d'une denture extérieure, par exemple d'une roue d'afficheur ou d'une roue de remontage automatique, avec l'extrémité distale de l'entraîneur qui est agencée pour pénétrer sensiblement radialement entre deux dents, puis pour entraîner un flanc de dent pendant la trajectoire linéaire, puis échapper à la denture selon une trajectoire courbe contournant largement la denture avant le retour dans une position d'entraînement.
- the
figure 1 represents, schematically and in plan view, a control mechanism in the form of a substantially planar articulated quadrilateral, of which one of the sides of the quadrilateral is a fixed structure; in the particular case where the two arms articulated to this fixed structure are of the same length, the middle of the fourth side, articulated to these two arms, follows a path substantially in the shape of an eight; - the
figure 2 represents, similarly to thefigure 1 , a variant where the points of articulation of the arms to the fixed structure are on either side of the movement area on the fourth side, which always follows a path substantially in the shape of an eight; - the
figure 3 represents, similarly to thefigure 1 , another articulated mechanism called Watt's parallelogram, arranged to transform a rotational movement into a substantially rectilinear movement; - the
figure 4 represents, similarly to thefigure 3 , a similar mechanism, the trajectory of the middle of the fourth side of which is substantially linear over part of its stroke; - the
figure 5 represents, similarly to thefigure 1 , another articulated mechanism called Chebyshev's horse, which has only three bars (including the fixed structure), the two arms which are articulated to the fixed structure cooperating with each other by a sliding link, so as to that a particular point of the arm carrying the slide follows a substantially linear trajectory over part of its travel, and a curved clearance trajectory over the rest of its travel when returning to the start of its linear trajectory; - the
figure 6 is a detail of a skate-slide connection of such a Chebyshev horse; - the
figure 7 illustrates the two extreme positions of this Chebyshev horse; - the
figure 8 represents, similarly to thefigure 5 , another articulated mechanism which is a development of the Chebyshev horse, and is called the Lambda mechanism of Chebyshev, and which has four articulated bars, an articulated bar with a fixed structure and articulated at one end of the arm carrying the slide acting as a crank , the other end of the arm carrying the slide describing a similar path, with a substantially linear part; - the
figure 9 represents the mechanism offigure 8 , in another position; - the
figure 10 represents, similarly to thefigure 1 , another articulated mechanism with three bars (including the fixed structure), known as the Hoeckens mechanism, of which a first articulation with the fixed structure carries a connecting rod, driven in a circular movement, and which is articulated with a long bar which slides in a slide which is itself articulated at a second point of the fixed structure; - the
figure 11 represents, similarly to thefigure 1 , another articulated mechanism, known as the Roberts mechanism, with five bars, three of which form an undeformable isosceles triangle; the tertiary bar is the base of this isosceles triangle, whose two sides of the same length have the same length as the arms articulated at the fixed structure, and the vertex of this isosceles triangle opposite the base follows a rectilinear motion on the line of the main articulations, when one of the secondary arms, or the base, is animated, or animated, of an alternating rotational movement ; - the
figure 12 represents, similarly to thefigure 11 , such a Roberts mechanism in two different positions; - the
figure 13 represents, similarly to thefigure 1 , another articulated mechanism, called the Peaucellier-Lipkin mechanism, known for reaching a trajectory very close to the right, comprising eight bars: the fixed structure carries, at the level of a first multiple articulation, two first arms of same length, the opposite ends of which are articulated at two opposite vertices of a regular deformable rhombus, of which another vertex is articulated to a second articulated arm to the structure fixed to a second articulation; - the
figure 14 and thefigure 15 partially illustrate, in particular positions, the mechanism of thefigure 13 ; - the
figure 16 represents, schematically and in perspective, another articulated mechanism, called the Klann mechanism, which has the advantage of being able to reproduce complex trajectories such as, for example, the movement of a human being's walking; this mechanism here comprises six bars, which extend over three parallel levels, and which are articulated to each other by seven articulations; this mechanism therefore allows the avoidance of an obstacle on the trajectory; - the
figure 17 and thefigure 18 partially illustrate, and plan view, in particular positions, the mechanism of thefigure 16 ; - the
figure 19 represents, similarly to thefigure 1 , a translational guide mechanism with flexible neck connections, the two arms each being connected by necks to the fixed structure on the one hand, and to an L-shaped tertiary bar on the other hand; - the
figure 20 represents, similarly to thefigure 1 , a translational guide mechanism with flexible links by flexible blades, where the fixed U-shaped structure carries a mass via four flexible blades, here straight and parallel to each other; - the
figure 21 represents, similarly to thefigure 1 , a guide mechanism called RCC (from English remote center compliance) with two flexible blades, whose crossing of the directions of the two blades defines a virtual pivot axis, also referred to as the offset axis, with an L-shaped mass suspended by these two blades from the fixed structure here also in L; - the
figure 22 represents, similarly to thefigure 11 , a guide mechanism called RCC with four necks, comprising a fixed structure here in L, which carries, in two intersecting directions, by means of necks, arms which are connected by other necks to a suspended mass, here also in L, and of which the crossing of the directions of the two series of necks, which are aligned two by two, defines a virtual pivot axis, also called the offset axis, of the suspended mass; - the
figures 23 to 28 illustrate, schematically, partially and in plan, the application of a Lambda mechanism of Chebyshev, the principle of which is illustrated infigures 8 and 9 , at the retrograde display of a moon phase, the tertiary arm is a driver which carries at its distal end a dark disc capable of obscuring a clear representation of the moon, in a progressive and linear manner, under the action of a rotating control here located at ten o'clock from a watch; the trainer is suspended by a first flexible blade to a first rotating arm, and by a second flexible blade to a second arm which is itself suspended by a third flexible blade, substantially aligned with the second flexible blade, to the structure of 'a watch ; - the
figures 29 to 41 illustrate, similarly tofigures 23 to 28 , another application of a Roberts mechanism, for another similar mechanism for retrograde display of a moon phase in the northern hemisphere, where the trainer is this time suspended between two flexible blades, substantially aligned, at the two arm ; thefigure 29 is a plan view of a watch bearing this mechanism; thefigures 30 and 31 show the full moon display in the rest position, thefigures 32 and 33 the display of a waning moon, thefigures 34 and 35 the display of the new moon, thefigures 36 and 37 the display of a waxing moon, thefigures 38 and 39 full moon display, andfigures 40 and 41 illustrate the superposition of all the positions illustrated above; - the
figures 43 to 54 illustrate, schematically, partially and in plan, another application of a Lambda mechanism of Chebyshev to the display of a date, the driver comprising at its distal end a finger arranged for driving a ring of calendar with conventional internal teeth, held in position by a jumper (not shown); thefigure 42 illustrates the proportions making it possible to obtain a straight trajectory T1: the distance between the two joints of the fixed structure is double the length of the crank between its joints, and the middle joint of the trainer is moved away from its joint with the crank two and a half times the length of the crank between its joints, and the distal end of the the trainer, which describes this linear trajectory, is moved away from the middle articulation of the trainer by two and a half times the length of the crank between its articulations, this distal end being aligned with the two articulations of the trainer; - the
figures 43 and44 partially illustrate this mechanism, the crank not being shown, and a dotted line circle illustrating the trajectory of its articulation with the trainer; the articulated arm which connects the median part of the trainer to the fixed structure of the watch here comprises an intermediate mass suspended by two flexible guides, on the one hand to the fixed structure, on the other hand to the trainer; in this example, each flexible guide comprises two blades, which are crossed at least in projection on a plane parallel to that of the driver; the virtual pivot axes defined by these crossings are substantially aligned with the fixings of these flexible guides, on the fixed structure on the one hand, and on the driver on the other hand; - the
figure 45 illustrates the rest position, in which the articulated mechanism is preferably produced in the case of a monolithic embodiment; from this rest position, we gradually arm the system offigure 45 to thefigure 51 , and the flexible guide returns by itself from thefigure 51 to thefigure 45 ; - the
figures 46 to 48 describe the linear trajectory of the finger during the rotation of the crank; - the
figure 49 , accompanied by a detail, shows the detail of the start of the cooperation of the trainer's finger, here substantially cylindrical, with the tip of a tooth of the date ring; - the
figure 50 , accompanied by a detail, shows the detail of the continuation of the cooperation of the trainer's finger, which leaves the linear trajectory to approach the return curved trajectory, with the tooth of the date ring, at the level of the flank tooth, in a position suitable for driving the ring; - the
figures 51 to 52 describe the curved trajectory of the finger while the crank continues to rotate, while driving the ring; naturally the display of the date on the ring is special: the dates are not shown in a numerical sequence, but are distributed as a function of the angular pitch which corresponds to the curved stroke of the finger during the return path; - the
figure 53 , accompanied by a detail, shows the detail of the end of the cooperation of the finger of the trainer, which slides along the side of the tooth of the date ring; - the
figure 54 , accompanied by a detail, shows the exit of the trainer's finger, which leaves the curved trajectory to approach the linear trajectory, before resuming its cycle illustrated infigures 46 and following; - the
figure 55 illustrates, schematically, partially and in plan, the application of a Klann mechanism, as illustrated onfigure 16 , the drive of an external toothing, for example of a display wheel or of an automatic winding wheel, with the distal end of the driver which is arranged to penetrate substantially radially between two teeth, then to drive a tooth flank during the linear path, then escape the toothing in a curved path largely bypassing the toothing before returning to a drive position.
On connaît, pour des mécanismes d'entraînement particuliers, un mécanisme articulé à quatre barres, dont une barre principale est fixe, et comporte deux articulations principales, distinctes l'une de l'autre; chacune de ces articulations principales porte une barre secondaire à une première extrémité, et chaque barre secondaire est articulée à sa deuxième extrémité, par une articulation secondaire, à une barre tertiaire. Ainsi chacune de ces articulations secondaires décrit une trajectoire fermée imposée, équivalent à un degré de liberté unique, même si ce degré de liberté n'est ni linéaire, ni circulaire.There is known, for particular drive mechanisms, an articulated mechanism with four bars, one main bar of which is fixed, and comprises two main articulations, distinct from one another; each of these main articulations carries a secondary bar at a first end, and each secondary bar is articulated at its second end, by a secondary articulation, to a tertiary bar. Thus each of these secondary articulations describes an imposed closed trajectory, equivalent to a single degree of freedom, even if this degree of freedom is neither linear nor circular.
Par convention, on appellera ci-après « structure fixe » la barre principale, elle peut être notamment une platine, ou un pont, ou un autre élément de structure d'un mouvement horloger ou d'une boîte de montre, on appellera « bras » les barres secondaires qui sont articulées à cette structure fixe par des articulations principales, on appellera ensuite les autres barres en fonction de leur éloignement cinématique de la structure fixe, par exemple barre tertiaire, barre quaternaire, chacune articulée à la barre (ou au bras) la plus en amont dans cette chaîne cinématique, au travers d'une articulation portant le nom de cette barre (ou ce bras) plus en amont : par exemple une barre tertiaire est articulée par une articulation secondaire à une barre secondaire ou bras ; et une barre quaternaire est articulée par une articulation tertiaire à une barre tertiaire. Ainsi, quand on cite un mécanisme à N barres, l'une de ces N barres est constituée par la structure fixe.By convention, the main bar will be called "fixed structure"hereinafter; it may in particular be a plate, or a bridge, or another structural element of a horological movement or of a watch case, and it will be called "arm. »The secondary bars which are articulated to this fixed structure by main articulations, we will then call the other bars according to their kinematic distance from the fixed structure, for example tertiary bar, quaternary bar, each articulated to the bar (or to the arm ) further upstream in this kinematic chain, through an articulation bearing the name of this bar (or this arm) further upstream: for example a tertiary bar is articulated by a secondary articulation to a bar secondary or arm; and a quaternary bar is hinged by a tertiary hinge to a tertiary bar. Thus, when we cite a mechanism with N bars, one of these N bars is constituted by the fixed structure.
Ainsi un mécanisme à quatre barres comporte généralement une barre principale ou structure fixe, et comporte deux articulations principales ; chacune de ces articulations principales porte une barre secondaire à une première extrémité, et chaque barre secondaire est articulée à sa deuxième extrémité, par une articulation secondaire, à une barre tertiaire, ou bien est articulée à l'autre. Ainsi chacune de ces articulations secondaires décrit une trajectoire fermée imposée, équivalent à un degré de liberté unique, même si ce degré de liberté n'est ni linéaire, ni circulaire.Thus a four-bar mechanism generally comprises a main bar or fixed structure, and comprises two main articulations; each of these main articulations carries a secondary bar at a first end, and each secondary bar is articulated at its second end, by a secondary articulation, to a tertiary bar, or else is articulated at the other. Thus each of these secondary articulations describes an imposed closed trajectory, equivalent to a single degree of freedom, even if this degree of freedom is neither linear nor circular.
Un tel mécanisme à quatre barres est utilisé par exemple pour l'entraînement du film perforé dans un projecteur de cinéma. De façon similaire, les essuie-glaces d'autocar sont montés chacun sur la barre tertiaire d'un parallélogramme déformable.Such a four-bar mechanism is used, for example, for driving the perforated film in a cinema projector. Similarly, the coach wipers are each mounted on the tertiary bar of a deformable parallelogram.
Plus généralement, un mécanisme à quatre barres comporte quatre corps rigides, en général articulés entre eux par des liaisons tournantes telles que rotules ou pivots. Ces liaisons tournantes peuvent être remplacées, dans des structures monolithiques telles qu'utilisées en horlogerie, par des cols qui procurent une liberté angulaire suffisante d'une barre par rapport à une autre, dans un même plan, ou encore par des lames flexibles ou des assemblages de lames flexibles.More generally, a four-bar mechanism comprises four rigid bodies, generally articulated to one another by rotating connections such as ball joints or pivots. These rotating links can be replaced, in monolithic structures such as those used in watchmaking, by collars which provide sufficient angular freedom from one bar relative to another, in the same plane, or even by flexible blades or bars. flexible blade assemblies.
Ces systèmes de guidage articulés permettent d'effectuer des mouvements parfois complexes.These articulated guidance systems make it possible to perform movements that are sometimes complex.
Les exemples les plus connus sont le parallélogramme déformable, utilisé notamment pour les essuie-glaces d'autocars, et le pantographe.The best known examples are the deformable parallelogram, used in particular for coach wipers, and the pantograph.
L'emploi de barres principales de longueur différente permet l'exécution de mouvements différenciés, comme sur les véhicules de tourisme où le mouvement et la course des essuie-glace conducteur et passager sont différents.The use of main bars of different lengths allows the execution of differentiated movements, as in passenger vehicles where the movement and stroke of the driver and passenger wipers are different.
Les mécanismes plans quadrilatéraux constituent des quadrilatères déformables, dont les barres formant les côtés sont liées entre elles par des liaisons pivot réelles ou virtuelles comme des pivots flexibles à lames souples croisées en projection, ou similaire.The planar quadrilateral mechanisms constitute deformable quadrilaterals, the bars of which forming the sides are linked to each other by real or virtual pivot connections such as flexible pivots with flexible blades crossed in projection, or the like.
Le mécanisme de monte-et-baisse d'un cheval de bois ou d'un sujet de manège est guidé par un parallélogramme déformable. Un parallélogramme déformable permet de réaliser un mouvement de translation circulaire ; cela permet de conserver l'orientation dans l'espace, notamment par rapport au plan horizontal, d'un objet manipulé.The raising-and-lowering mechanism of a wooden horse or of a merry-go-round subject is guided by a deformable parallelogram. A parallelogram deformable allows for a circular translational movement; this makes it possible to preserve the orientation in space, in particular with respect to the horizontal plane, of a manipulated object.
Un mécanisme à manivelle-bielle-oscillateur permet de transformer un mouvement alternatif en mouvement de rotation continu, ou inversement. Il est bien connu pour l'entraînement des machines à coudre à pédale : l'action de l'utilisateur sur la pédale génère un mouvement d'oscillation de la pédale, qui entraîne une manivelle en rotation, pour l'entraînement de la machine à coudre.A crank-connecting rod-oscillator mechanism makes it possible to transform a reciprocating movement into a continuous rotational movement, or vice versa. It is well known for driving pedal sewing machines: the user's action on the pedal generates an oscillating movement of the pedal, which drives a rotating crank, for driving the sewing machine. to sew.
Un mécanisme à pantographe permet de faire une homothétie sur un mouvement, et d'amplifier ou de réduire l'amplitude d'un mouvement.A pantograph mechanism makes it possible to make a homothety on a movement, and to amplify or reduce the amplitude of a movement.
Un parallélogramme de Watt est un parallélogramme croisé, qui permet d'obtenir un guidage particulier, le long d'une courbe imposée, et qu'on dénomme un guidage pseudo-linéaire. Ainsi, sur une suspension de wagon, le support d'essieu est suspendu à la structure du wagon par deux barres articulées, parallèles l'une à l'autre et de distance différente par rapport au rail, chacune reliée par une articulation primaire au wagon et par une articulation secondaire à la boîte d'essieu, et, ainsi, la trajectoire du centre de la roue par rapport au wagon suit une courbe en forme de S qui est quasiment linéaire dans sa partie centrale.A Watt's parallelogram is a crossed parallelogram, which makes it possible to obtain a particular guidance, along an imposed curve, and which is called pseudo-linear guidance. Thus, on a wagon suspension, the axle support is suspended from the wagon structure by two articulated bars, parallel to each other and of different distance from the rail, each connected by a primary articulation to the wagon. and by a secondary articulation to the axle box, and, thus, the trajectory of the center of the wheel with respect to the wagon follows an S-shaped curve which is almost linear in its central part.
Un autre mécanisme dont le but est d'effectuer un mouvement pseudo-linéaire est un mécanisme à trois barres, dénommé le cheval de Tchebychev, qui constitue un système manivelle-bielle-piston. Une des articulations secondaires est remplacée par un mécanisme à glissière : l'extrémité d'une barre secondaire glisse sur l'autre barre secondaire qui est porteuse, par exemple sous la forme d'un tourillon qui circule dans une lumière oblongue, ou d'un patin dans une glissière, ou similaire, la barre tertiaire n'est alors plus nécessaire. Un point de la barre secondaire porteuse décrit une courbe fermée répétitive. Avec un ajustement particulier des longueurs, une partie de cette courbe fermée peut être une droite.Another mechanism whose purpose is to perform a pseudo-linear movement is a three-bar mechanism, called Chebyshev's horse, which constitutes a crank-rod-piston system. One of the secondary articulations is replaced by a sliding mechanism: the end of a secondary bar slides on the other secondary bar which is load-bearing, for example in the form of a journal which circulates in an oblong slot, or of a pad in a slide, or the like, the tertiary bar is then no longer necessary. A point on the secondary bearing bar describes a repeating closed curve. With a particular adjustment of the lengths, part of this closed curve can be a straight line.
Le mécanisme dit lambda (en raison de sa forme) de Tchebychev est un mécanisme à quatre barres qui convertit un mouvement de rotation en mouvement rectiligne approximatif, avec approximativement une vitesse constante sur une partie de la trajectoire du point de sortie. La barre tertiaire est prolongée à l'extérieur des deux articulations secondaires, et un point éloigné de ces deux articulations secondaires suit, sur une partie de sa course, une trajectoire rectiligne, et revient par une trajectoire courbe à son point de départ. Il est donc avantageux pour tout affichage horloger de type rétrograde. Ce mécanisme nécessite la possibilité d'une rotation continue sur l'une des articulations primaires, de type manivelle, ce qui limite son utilisation à des cas particuliers car il n'est pas entièrement plan.Chebyshev's so-called lambda (due to its shape) mechanism is a four-bar mechanism that converts rotational motion into approximate rectilinear motion, with approximately constant speed over part of the path of the exit point. The tertiary bar is extended outside the two secondary articulations, and a point distant from these two secondary articulations follows, over part of its course, a rectilinear path, and returns by a curved path to its starting point. It is therefore advantageous for everything retrograde type watch display. This mechanism requires the possibility of continuous rotation on one of the primary joints, of the crank type, which limits its use to special cases because it is not entirely flat.
Le mécanisme de Hoeckens, à trois barres, est voisin du cheval de Tchebychev, et permet aussi la conversion d'un mouvement de rotation en un mouvement sensiblement rectiligne sur une importante partie de sa course. Une première articulation à la structure fixe porte une bielle, entraînée dans un mouvement circulaire, et qui est articulée avec une longue barre qui coulisse dans une glissière qui est elle-même articulée en un deuxième point de la structure fixe.The Hoeckens mechanism, with three bars, is similar to Chebyshev's horse, and also allows the conversion of a rotational movement into a substantially rectilinear movement over a large part of its stroke. A first articulation to the fixed structure carries a connecting rod, driven in a circular movement, and which is articulated with a long bar which slides in a slide which is itself articulated at a second point of the fixed structure.
Ce mécanisme est utilisé en robotique médicale, comme le précédent, dont un exemple d'application est lisible dans la thèse de doctorat de Mathieu Joinie-Maurin, auprès de l'Université de Strasbourg le 09.02.2012, pages 69 et suivantes.This mechanism is used in medical robotics, like the previous one, an application example of which can be read in Mathieu Joinie-Maurin's doctoral thesis, at the University of Strasbourg on 02/09/2012, pages 69 and following.
Il existe des dispositifs plus précis mais plus complexes, tel le dispositif de Peaucellier-Lipkin qui est un système articulé permettant de transformer un mouvement rectiligne en mouvement circulaire, et vice-versa, et repose sur le principe géométrique de l'inversion d'un cercle, et il comporte sept tiges rigides. Il est en fait possible de résoudre le problème du mouvement rectiligne avec moins, le minimum étant de cinq tiges comme dans l'inverseur de Hart est similaire mais ne nécessite que cinq tiges pour atteindre un résultat sensiblement équivalent.There are more precise but more complex devices, such as the Peaucellier-Lipkin device which is an articulated system making it possible to transform a rectilinear movement into circular movement, and vice-versa, and is based on the geometric principle of the inversion of a circle, and it has seven rigid rods. It is in fact possible to solve the problem of rectilinear motion with less, the minimum being five rods as in Hart's inverter is similar but only requires five rods to achieve a roughly equivalent result.
Le mécanisme de Roberts convertit lui aussi un mouvement de rotation en mouvement linéaire approximatif. La barre tertiaire est la base d'un triangle isocèle, dont les deux côtés de même longueur on la même longueur que les barres secondaires, et le sommet de ce triangle isocèle opposé à la base suit un mouvement rectiligne sur la ligne des articulations principales, ou parallèle à cette ligne, quand l'une des barres secondaires, ou la base, est animée d'un mouvement de rotation alternée.The Roberts mechanism also converts rotational motion into rough linear motion. The tertiary bar is the base of an isosceles triangle, whose two sides of the same length have the same length as the secondary bars, and the vertex of this isosceles triangle opposite the base follows a rectilinear motion on the line of the main joints, or parallel to this line, when one of the secondary bars, or the base, is animated by an alternating rotational movement.
Le mécanisme de Klann est un mécanisme plan conçu pour éviter un obstacle sur une trajectoire, par exemple pour simuler l'allure d'un animal à pattes et remplacer la roue. Le mécanisme se compose d'une jambe qui entre en contact avec le sol, d'une manivelle, de deux culbuteurs, et deux biellettes, tous reliés par des liaisons pivots. Les proportions de chacune des liaisons dans le mécanisme sont définies pour optimiser le mouvement linéaire du pied lors de la moitié de la rotation de la manivelle. Le reste de la rotation de la manivelle permet au pied d'être relevé à une hauteur prédéterminée avant de revenir à la position de départ et répéter le cycle. Deux mécanismes couplés ensemble à la manivelle et déphasés d'un demi-cycle permettent au châssis d'un véhicule de se déplacer parallèlement au sol. La cinématique du mécanisme de Klann se base sur des liaisons mécaniques qui donnent le mouvement relatif à chacune des barres. Il convertit le mouvement de rotation en un mouvement linéaire. Le document
On comprend que tous ces mécanismes ont une caractéristique commune : au moins un point particulier suit toujours la même trajectoire fermée, selon donc un degré de liberté unique le long de cette trajectoire. Plus particulièrement, pour certains d'entre eux, au moins une partie de cette trajectoire est sensiblement linéaire, ou linéaire. Souvent, le reste de la trajectoire est proche d'un arc de cercle, ou de parabole, ou similaire.It is understood that all these mechanisms have a common characteristic: at least one particular point always follows the same closed trajectory, therefore according to a single degree of freedom along this trajectory. More particularly, for some of them, at least part of this trajectory is substantially linear, or linear. Often the remainder of the path is close to an arc of a circle, or a parabola, or the like.
L'invention se propose d'utiliser les propriétés de certains de ces mécanismes pour le pilotage de certaines fonctions horlogères, en particulier des fonctions d'affichage. En effets, les techniques modernes de micro-usinage et la mise en oeuvre de procédés de type « LIGA », « MEMS » ou similaires permettent d'obtenir des composants monolithiques regroupant des fonctions complexes, et en particulier au sein d'oscillateurs. Les liaisons tournantes, telles que rotules ou pivots, de la mécanique traditionnelle peuvent être remplacées, dans ces structures monolithiques telles qu'utilisées en horlogerie, par des cols qui procurent une liberté angulaire suffisante d'une barre par rapport à une autre, dans un même plan.The invention proposes to use the properties of some of these mechanisms for controlling certain horological functions, in particular display functions. Indeed, modern micromachining techniques and the implementation of “LIGA”, “MEMS” or similar type processes make it possible to obtain monolithic components grouping together complex functions, and in particular within oscillators. The rotating connections, such as ball joints or pivots, of traditional mechanics can be replaced, in these monolithic structures such as used in watchmaking, by collars which provide sufficient angular freedom of one bar with respect to another, in a same plan.
Beaucoup des mécanismes décrits ci-dessus se prêtent bien à une exécution plane, ce qui est avantageux en technique horlogère. D'autres mécanismes, entraînés en rotation de façon continue ou non, nécessitent une manivelle dans un plan secondaire, qui est parallèle à un plan principal dans lequel se situent toutes les autres articulations que celles de la manivelle. D'autres encore nécessitent davantage de niveaux, comme le mécanisme de Klann illustré à la
Ainsi, l'invention concerne un mécanisme articulé 100 pour mécanisme d'horlogerie, agencé pour une transmission de mouvement entre un actionneur et un récepteur.Thus, the invention relates to an articulated
Selon l'invention, ce mécanisme articulé 100 comporte une structure fixe 10, par rapport à laquelle un entraîneur 9 est mobile selon un degré de liberté unique sous l'action d'un tel actionneur, cet entraîneur 9 étant relié à la structure fixe 10 par au moins un guidage flexible 50, ledit entraîneur 9 et ladite structure fixe 10 étant chacun plus rigide que chaque guidage flexible 50.According to the invention, this articulated
Plus particulièrement, cet entraîneur 9 est mobile selon un degré de liberté unique, autrement qu'en pivotement, et de façon à ce que chaque point de cet entraîneur 9 suive une trajectoire autre que circulaire.More particularly, this
Plus particulièrement, l'entraîneur 9 est relié à la structure fixe 10 par une pluralité de guidages flexibles 50.More particularly, the
Plus particulièrement, les seules liaisons entre l'entraîneur 9 et la structure fixe 10 sont de type guidage flexible : l'entraîneur 9 est relié à la structure fixe 10 uniquement par un guidage flexible 50 ou plusieurs guidages flexibles 50.More particularly, the only connections between the
Plus particulièrement, au moins un guidage flexible 50 est plan, et comporte des cols flexibles 51, de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et constituant des articulations, et/ou comporte des lames flexibles 5, 6, 52, de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et constituant des articulations. Les figures illustrent non limitativement des lames flexibles droites, il est clair que ces lames flexibles peuvent être courbes, coudées, ou encore adopter des formes complexes, par exemple en zig-zag ou autre.More particularly, at least one
Plus particulièrement encore, chaque guidage flexible 50 est plan, et comporte des cols flexibles 51, de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et constituant des articulations, et/ou comporte des lames flexibles 5, 6, 52, de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et constituant des articulations.More particularly still, each
Et notamment ce mécanisme articulé 100 comporte au moins deux bras 1 et 2, qui sont articulés à la structure 10 en deux points distincts, ces bras 1 et 2 étant agencés pour coopérer cinématiquement l'un avec l'autre, ou avec une barre tertiaire 12 ou une structure tertiaire 120, telle qu'un triangle indéformable 121, ou un quadrilatère déformable 122, ou autre. Cette barre tertiaire 12 ou cette structure tertiaire 120 constitue avantageusement cet entraîneur 9.And in particular this articulated
Le mécanisme articulé 100 comporte une première articulation principale 11 entre la structure 10 et un premier bras 1, et une deuxième articulation principale 21 entre la structure 10 et un deuxième bras 2, et :
- ou bien le
premier bras 1 comporte, à distance de la première articulation principale 11, un guidage en translation à liaisons flexibles ou un élément de coulissement 18 agencé pour coopérer en coulissement et de façon articulée avec un élément de coulissementcomplémentaire 28 que comporte, à distance de la deuxième articulation principale 21, le deuxièmebras 2constituant l'entraîneur 9, tel que visible sur lesfigures 5 à 7 ; - ou bien le mécanisme articulé 100 comporte, à distance de la première articulation principale 11, une
première articulation secondaire 110 entre lepremier bras 1 etl'entraîneur 9, et, à distance de la deuxième articulation principale 21 et de la premièrearticulation secondaire 110, une deuxièmearticulation secondaire 210 entre le deuxièmebras 2 etl'entraîneur 9, ou entre le deuxièmebras 2 et une barre de manœuvre 4 articulée avec l'entraîneur 9.
- or else the
first arm 1 comprises, at a distance from the firstmain articulation 11, a translational guide with flexible connections or a slidingelement 18 arranged to cooperate in sliding and in an articulated manner with a complementary slidingelement 28 which comprises, at distance from the secondmain articulation 21, thesecond arm 2 constituting thedriver 9, as visible on thefigures 5 to 7 ; - or else the articulated
mechanism 100 comprises, at a distance from the firstmain articulation 11, a firstsecondary articulation 110 between thefirst arm 1 and thedriver 9, and, at a distance from the secondmain articulation 21 and from the firstsecondary articulation 110 , a secondsecondary articulation 210 between thesecond arm 2 and thetrainer 9, or between thesecond arm 2 and amaneuvering bar 4 articulated with thetrainer 9.
La
La
Dans une variante, la cinématique selon le mécanisme lambda de Tchebytchev est assurée par un substitut aux articulations traditionnelles : la
Dans une variante, tel que visible sur les
Dans une variante, tel que visible sur les
Dans différentes variantes, et notamment celles illustrées par les
Dans cette variante de la
Dans une variante, au moins un guidage flexible 50 comporte au moins deux niveaux plans parallèles, et comporte dans chaque niveau des lames flexibles 5, 6, 52, de section inférieure aux éléments qui leurs sont adjacents, et dont les directions sont croisées et dont la projection, sur un plan parallèle aux niveaux, de l'intersection de ces directions définit un axe de pivot virtuel et une articulation, tel que visible sur les
Plus particulièrement, l'entraîneur 9, la structure 10, et au moins un guidage flexible 50 sont coplanaires. Plus particulièrement encore, l'entraîneur 9, la structure 10, et chaque guidage flexible 50 sont coplanaires.More particularly, the
Dans une variante, l'entraîneur 9 est une troisième barre.In a variant, the
Dans une variante, l'entraîneur 9 est une structure rigide polygonale, comme dans la réalisation des
Dans une variante avantageuse, l'entraîneur 9 comporte, à une extrémité distale 90, un crochet ou un doigt ou une dent pour l'entraînement d'un récepteur.In an advantageous variant, the
Dans de nombreuses variantes, le premier bras 1 ou le deuxième bras 2 est agencé pour être entraîné par un actionneur. Mais l'entraînement par l'actionneur peut aussi se faire au niveau d'une barre intermédiaire du mécanisme articulé 100.In many variants, the
Dans une variante particulière d'un mécanisme de Klann, la troisième barre 3 est agencée pour être entraînée par un actionneur.In a particular variant of a Klann mechanism, the
Plus particulièrement, et tel que visible sur la
Plus particulièrement, au moins un guidage flexible 50 comporte un pivot à deux lames croisées séparées, ou un pivot à deux lames croisées solidaires, ou un pivot RCC à deux lames orthogonales, ou un pivot RCC à 4 cols, ou au moins deux lames au moins localement parallèles, ou un guidage en translation à liaisons flexibles par cols. Un guidage flexible linéaire du type de la
Plus particulièrement, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme composite comportant au moins un guidage flexible 50 en silicium et/ou oxyde de silicium, ou en matériau micro-usinable mis en forme par un procédé « LIGA » ou « MEMS » ou similaire, ce guidage flexible étant fixé mécaniquement à l'entraîneur 9 et à la structure 10 par liaison goupillée et/ou vissée et/ou collée et/ou pincée, ou autre liaison mécanique connue de l'horloger.More particularly, the articulated
Plus particulièrement, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme monolithique.More particularly, the articulated
De façon avantageuse, la trajectoire T de l'extrémité distale 90 comporte au moins un segment T1 linéaire ou sensiblement linéaire. Plus particulièrement, toute la trajectoire T de l'extrémité distale 90 est linéaire ou sensiblement linéaire. Plus particulièrement la trajectoire T de l'extrémité distale 90 forme un huit, qui peut être très aplati, selon les bras de levier imposés au mécanisme articulé, et la partie de croisement des boucles du huit est très proche d'une course linéaire.Advantageously, the trajectory T of the
Plus particulièrement, la trajectoire T de l'extrémité distale 90 comporte un segment linéaire ou sensiblement linéaire correspondant à une première course T1 de l'extrémité distale 90 dans un premier sens, et une courbe concave joignant les extrémités du segment et correspondant à une deuxième course T2 de l'extrémité distale 90 dans deuxième sens opposé au premier sens.More particularly, the trajectory T of the
L'invention concerne encore un mécanisme d'horlogerie 500, comportant un actionneur et un récepteur, et au moins un tel mécanisme articulé 100, agencé pour une transmission de mouvement entre l'actionneur et le récepteur.The invention also relates to a
Dans une variante, l'entraîneur 9 est agencé pour entraîner un récepteur par contact direct, ou au travers d'un poussoir ou d'une bascule, notamment par son extrémité distale 90.In a variant, the
Dans une variante, l'actionneur est agencé pour exercer un effort continu sur le mécanisme articulé 100, sur la totalité d'une course de commande, pour une course adéquate du récepteur.In a variant, the actuator is arranged to exert a continuous force on the articulated
Dans une variante, l'actionneur est agencé pour exercer une impulsion sur le mécanisme articulé 100, pour transmettre une impulsion adéquate au récepteur.In a variant, the actuator is arranged to exert an impulse on the articulated
Dans une variante, l'actionneur est solidaire avec un des éléments d'un guidage flexible 50 ou articulé avec un des éléments d'un guidage flexible 50.In a variant, the actuator is integral with one of the elements of a
L'actionneur peut prendre différentes formes :
- un mécanisme d'entraînement en rotation, notamment un élément d'un rouage (par exemple sur les
figures 23 et30 ), en particulier pour un entraînement du type manivelle, par exemple sur lesfigures 43 à 54 ; - un mécanisme d'entraînement à râteau, tel que visible sur la
figure 56 , avec une roue 602 coopérant avec un secteur denté 206 que comporte le deuxièmebras 2 ; - un mécanisme d'entraînement à came, tel que visible sur la
figure 57 , avec une came 702 coopérant avec un doigt palpeur 207 que comporte le deuxièmebras 2.
- a rotating drive mechanism, in particular a part of a cog (for example on
figures 23 and30 ), in particular for a crank-type drive, for example onfigures 43 to 54 ; - a rake drive mechanism, as seen on the
figure 56 , with awheel 602 cooperating with atoothed sector 206 which thesecond arm 2 comprises; - a cam drive mechanism, as seen on the
figure 57 , with acam 702 cooperating with afeeler finger 207 which thesecond arm 2 comprises.
Dans une exécution particulière, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme de Hoeckens agencé pour transformer une rotation imprimée par l'actionneur en un déplacement linéaire rétrograde du récepteur.In a particular embodiment, the articulated
Dans une exécution particulière, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme de Roberts agencé pour transformer une rotation imprimée par l'actionneur en un déplacement linéaire rétrograde du récepteur, l'extrémité distale 90 de l'entraîneur 9 étant un sommet d'un triangle 121 dont les autres sommets sont articulés à des bras articulés 1, 2, que comporte le mécanisme articulé 100.In a particular embodiment, the articulated
Dans une exécution particulière, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme de Klann agencé pour transformer une rotation continue imprimée par l'actionneur en une poussée périodique d'entraînement sur une denture ou une surface d'appui que comporte le récepteur. La
Dans une exécution particulière, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme lambda de Tchebytchev agencé pour transformer une rotation continue imprimée par l'actionneur en une poussée périodique d'entraînement sur une denture ou une surface d'appui que comporte le récepteur.In a particular embodiment, the articulated
Dans une exécution particulière, le mécanisme articulé 100 est un mécanisme cheval de Tchebytchev agencé pour transformer une rotation imprimée par l'actionneur en un déplacement linéaire rétrograde du récepteur.In a particular embodiment, the articulated
L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 1000, comportant au moins un tel mécanisme d'horlogerie 500, et/ou au moins un tel mécanisme articulé 100.The invention also relates to a timepiece movement 1000, comprising at least one
La réalisation préférée de ces mécanismes comporte des guidages flexibles 50, le mécanisme d'horlogerie 500 ou le mécanisme articulé 100 peut naturellement comporter aussi au moins un guidage classique en rotation ou en translation.The preferred embodiment of these mechanisms comprises
L'invention concerne encore une montre 2000, comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie 1000, et/ou au moins un tel mécanisme d'horlogerie 500, et/ou au moins un tel mécanisme articulé 100.The invention also relates to a watch 2000, comprising at least one such clockwork movement 1000, and / or at least one
Les
Les
De la même façon, il est facile d'implanter un mécanisme de Roberts selon la
Les
La
En somme, les mécanismes selon l'invention tirent le meilleur parti de l'espace disponible dans une montre, et améliorent le rendement global par la minimisation des frottements.In short, the mechanisms according to the invention make the most of the space available in a watch, and improve the overall efficiency by minimizing friction.
L'avantage de l'application de l'invention à des mécanismes d'affichage est la transformation d'un mouvement de rotation en un mouvement de translation pour un affichage linéaire avec un seul degré de liberté.The advantage of applying the invention to display mechanisms is the transformation of a rotational movement into a translational movement for a linear display with a single degree of freedom.
L'avantage de l'application de l'invention à des mécanismes d'actionnement est la possibilité d'actionner une denture avec une cinématique permettant un minimum de friction. En effet, dans le cas de l'art antérieur, l'actionneur entre en contact avec une dent et la contourne. Le contact est nécessaire pour contourner la dent. Généralement, quand l'entraîneur est un crochet ou similaire, le dos de ce crochet, c'est-à-dire la partie opposée à celle qui comporte une surface d'appui prévue pour modifier la position de la denture, frotte contre la dent, avant que la surface d'appui n'entraîne la dent, il existe alors de larges zones de friction et d'usure, qui sont préjudiciables au rendement du mécanisme, et à sa tenue dans le temps. En revanche, dans le cas de l'invention, le guidage flexible guide l'actionneur pour contourner la dent sans contact, la cinématique du mécanisme articulé autorisant en effet une approche sensiblement radiale, puis l'actionneur vient en contact avec la dent uniquement pour l'actionner. Les zones de frottement sont de ce fait réduites, ainsi que l'énergie perdue par frottement. Les détails des
Les guidages flexibles, tels qu'utilisés dans ces applications, ont un grand potentiel en horlogerie car ils présentent les propriétés et avantages suivants :
- absence d'usure ;
- absence de lubrification ;
- absence de grippage ;
- absence d'émission de poussières ;
- absence d'hystérèses ;
- précision et répétabilité ;
- maîtrise et précision de la trajectoire répétitive ;
- absence de jeu dans le système.
- absence of wear;
- lack of lubrication;
- absence of seizure;
- absence of dust emission;
- absence of hysteresis;
- precision and repeatability;
- control and precision of the repetitive trajectory;
- no play in the system.
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CN115698872A (en) | 2023-02-03 |
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