EP4250019A1 - Oscillateur horloger pour mouvement extra-plat - Google Patents

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Publication number
EP4250019A1
EP4250019A1 EP22163363.9A EP22163363A EP4250019A1 EP 4250019 A1 EP4250019 A1 EP 4250019A1 EP 22163363 A EP22163363 A EP 22163363A EP 4250019 A1 EP4250019 A1 EP 4250019A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
escape wheel
teeth
watch
impulse
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22163363.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain Geiser
Quentin BENOIST
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Patek Philippe SA Geneve
Original Assignee
Patek Philippe SA Geneve
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patek Philippe SA Geneve filed Critical Patek Philippe SA Geneve
Priority to EP22163363.9A priority Critical patent/EP4250019A1/fr
Publication of EP4250019A1 publication Critical patent/EP4250019A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free escapements
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B18/00—Mechanisms for setting frequency
    • G04B18/006—Mechanisms for setting frequency by adjusting the devices fixed on the balance

Definitions

  • the present invention relates to a watch oscillator, that is to say a device comprising a regulating member also called a resonator and an escapement to maintain the oscillations of the regulating member.
  • the escapement of a watch oscillator generally extends over several levels.
  • the Swiss anchor escapement for example, needs, in addition to the large plate driven on the axis of the regulating organ and which carries the control pin, a small plate superimposed on the large plate and cooperating with a dart attached to the anchor to prevent the latter from overturning.
  • the expansion escapement comprises a large plate and a small plate both mounted on the axis of the regulating member and carrying respectively, at different heights, an impulse pallet and a release pallet.
  • the present invention aims to provide a watch oscillator whose escapement has a small height requirement, allowing the oscillator to be integrated into an extra-flat movement.
  • the present invention also relates to a watch movement comprising such a watch oscillator as well as a timepiece, typically a watch and preferably a wristwatch, comprising such a watch movement.
  • the oscillator 1 comprises a regulating member (not shown), a plate 2 adjusted to the axis of the regulating member and carrying a control pin 4, an escapement wheel 6, a locking pinion 8 cooperating with the wheel exhaust 6 and an impulse and release wheel 10 coaxial and integral with the locking pinion 8 and cooperating with the control pin 4.
  • the regulating organ is typically a sprung balance. It could nevertheless be a balance wheel with flexible guidance, that is to say without pivots rotating in bearings, such as that described in the patent application EP 3792700 .
  • the pendulum can have any appropriate shape, with a circular serge or not, continuous or cut.
  • the escapement wheel 6 is coaxial and integral with an escapement pinion (not shown) engaged with the finishing gear of the movement and receiving through this finishing gear the torque of a driving member such as a barrel.
  • the escape wheel 6 is thus permanently subjected to a torque tending to make it rotate clockwise.
  • the teeth of the escape wheel 6 are backlash-adjusting teeth formed by an alternation of rigid teeth 12 and elastic blades 14.
  • the elastic blades 14 extend beyond the circle of head of the rigid teeth 12 and their free end is reinforced.
  • Each rigid tooth 12 comprises on its front side a blocking surface 16 and, between the blocking surface 16 and the root of the tooth, a transmission surface 18 having a profile intended to ensure proper meshing.
  • the teeth 20 of the locking pinion 8 (see figure 2 ) have at their free end a blocking surface 22 and on their rear side a transmission surface 26 having a profile intended to ensure clean meshing.
  • the impulse and release wheel 10 comprises an alternation of impulse teeth 28 and release teeth 30.
  • the impulse teeth 28 are rigid and rigidly linked to the hub 32 of the impulse and release wheel 10.
  • the impulse teeth 28 have an impulse flank 34 and, near their foot, a hook 36.
  • the release teeth 30 are also rigid but each of them is suspended by an elastic blade 38 , of curved and irregular shape in the example illustrated, to the impulse tooth 28 which immediately precedes it.
  • each release tooth 30 cooperates via a hook 40 which is integral with the hook 36 of the impulse tooth 28 which immediately follows it.
  • the oscillator 1 operates according to the oscillation cycle described below, comprising a first and a second alternation of the regulating member.
  • the first alternation begins with a so-called locking or rest phase ( figures 1 and 2 ) during which the balance wheel and the plate 2 rotate freely in the clockwise direction under the action of the return spring (spiral or flexible guide) of the balance wheel, and during which the escape wheel 6 is held immobile by a bracing effect produced by the contact between the blocking surface 16 of a rigid tooth 12a of the escape wheel 6 and the blocking surface 22 of a tooth 20a of the blocking pinion 8.
  • These blocking surfaces 16, 22 are in fact oriented such that the force exerted by the escape wheel 6 on the locking pinion 8 is directed towards the center of the locking pinion 8, as illustrated by the arrow F in the figure 2 .
  • this locking phase therefore, the escape wheel 6, the locking pinion 8 and the impulse and release wheel 10 are blocked.
  • the control pin 4 hits the rear flank of a release tooth 30a of the impulse and release wheel 10 ( figure 1 ). Being retained by the impulse tooth 28a which immediately follows it via the hooks 36, 40, the release tooth 30a is in this sense rigidly linked to the hub 32 of the impulse and release wheel 10. The action of the control pin 4 on the release tooth 30a therefore turns the impulse and release wheel 10, and with it the locking pinion 8 whose tooth 20a begins to slide on the locking surface 16 of the tooth 12a of the escape wheel 6 (so-called release phase; cf. figures 3 and 4 ).
  • the escape wheel 6 is released and drives the locking pinion 8 by the cooperation between the transmission surfaces 18 and 26 ( figures 5 and 6 ).
  • the impulse edge 34 of the impulse tooth 28a then catches up with the control pin 4 and pushes it, thus giving an impulse to the regulating member (so-called impulse phase; cf. figures 7 and 8 ).
  • the second alternation of the regulating member begins, during which the escape wheel 6 and the locking pinion 8 remain permanently locked .
  • the control pin 4 comes into contact with the elastic blade 38 connecting the impulse tooth 28a to the release tooth 30b which immediately follows it.
  • the action of the control pin 4 on this elastic blade 38 then on the front side of the release tooth 30b retracts the latter, the hook 40 coming to be placed in a recess 42 provided at the foot of the impulse tooth 28b which immediately follows the release tooth 30b.
  • the control pin 4 can thus continue its travel in the counterclockwise direction without driving the impulse and release wheel 10 and without unblocking the escape wheel 6.
  • the second alternation is a random alternation where no impulse is communicated to the governing body.
  • escape wheel 6 - locking pinion 8 - impulse and release wheel 10 which forms with the plate 2 and its pin 4 the escape of the oscillator 1
  • the risk of overturning and stopping in the event of a shock received by the oscillator 1 does not exist not. It is therefore not necessary to equip the exhaust with a stinger and a small plate which would increase the overall height.
  • the exhaust doesn't need any gaskets either.
  • the exhaust is secured by the shape and construction of its parts without requiring additional components for this.
  • the safety elements such as the elastic blades 14, 38, the hooks 36, 40 and the teeth 16, 20 are defined during the manufacture of the parts and do not require adjustment.
  • a single control element, the pin 4 is to be positioned on the plate 2 and this control element occupies a single level in height.
  • control element could be in a form other than a dowel, for example in the form of a paddle or a finger.
  • the oscillator 100 comprises a regulating member 102, an escape wheel 104 and a trigger 106.
  • the regulating member 102 is typically a sprung balance, of which only the balance 108 is shown on the Figure 11 .
  • the regulating member 102 could nevertheless be a flexible-guided balance, such as that described in one of the patent applications EP 3792700 And EP 3502784 .
  • the pendulum can have any appropriate shape, with a circular or non-circular, continuous or cut serge.
  • a control pin 110 driven into the balance 108 is arranged to cooperate with the escape wheel 104.
  • the escapement wheel 104 is coaxial and integral with an escapement pinion (not shown) engaged with the finishing gear of the movement and receiving through this finishing gear the torque of a driving member such as a barrel.
  • the escape wheel 104 is thus permanently subjected to a torque tending to make it rotate in the clockwise direction of the Figure 11 and counterclockwise figures 12 to 19 .
  • the escape wheel 104 comprises an alternation of impulse teeth 112 and clearance teeth 114.
  • the impulse teeth 112 are rigid and rigidly linked to the hub 116 of the escape wheel 104. They each include a flank d pulse 118 and a locking pin 120 defined by a notch 122 formed in the top of the tooth.
  • the release teeth 114 are also rigid but each of them is suspended by an elastic blade 124, of serpentine shape in the example illustrated, to the impulse tooth 112 which immediately precedes it.
  • Each release tooth 114 is extended by a concave arm 126 extending forward. This concave arm 126 fits a concave arm 128 extending backwards the impulse tooth 112 which immediately precedes the release tooth 114 and from which the elastic blade 124 extends.
  • the trigger 106 is in the form of a lever 130 pivoted around a fixed point 132 and connected to another fixed point 134 by an elastic blade 136 whose shape, in the example illustrated, is straight in the state of rest.
  • the end 138 of the elastic blade 136 joined to the lever 130 is movable in rotation around the point 132 via the lever 130.
  • the other end of the elastic blade 136 is movable in rotation around the point 134 via of a ring 140.
  • the elastic blade 136 acts as a return spring applying the lever 130 against the escape wheel 104.
  • the end of the lever 130 has a lateral notch 142 arranged to successively receive the locking lugs 120.
  • the oscillator 100 operates according to the oscillation cycle described below, comprising a first and a second alternation of the regulating member 102.
  • the first alternation begins with a so-called locking or rest phase ( Figure 12 ) during which the balance and its control pin 110 rotate freely in the clockwise direction under the action of the return spring (spring or flexible guide) of the balance, and during which the escape wheel 104 is held immobile by the cooperation between the notch 142 of the lever 130 and a locking pin 120.
  • the lever 130 is in fact applied by the elastic blade 136 against the top of an impulse tooth 112a and its notch 142 receives the blocking pin 120a of this impulse tooth 112a.
  • a side surface 144 of the notch 142 and a side surface 146 of the locking lug 120a bearing against each other have an inclination producing, under the action of the torque received by the escape wheel 104, a pulling effect which attracts the lever 130 towards the impulse tooth 112a.
  • the control pin 110 hits the release tooth 114a which immediately follows the impulse tooth 112a ( Figure 13 ), which moves the release tooth 114a forward thanks to the elasticity of the blade 124 by sliding the arm 126 on the arm 128. This movement is just sufficient for the end of the arm 126 to push the end of the lever 130 and moves the lever 130 away from the locking lug 120a (so-called release phase).
  • the escape wheel 104 begins to rotate counterclockwise.
  • the impulse edge 118 of the impulse tooth 112b which immediately follows the release tooth 114a catches up with the control pin 110 and pushes it, thus communicating an impulse to the regulating member (so-called impulse phase; cf. figures 14 to 16 ).
  • the second alternation of the regulating member begins, during which the escape wheel 104 remains permanently locked.
  • the control pin 110 comes into contact with the front side of the release tooth 114b which immediately follows the impulse tooth 112b ( Figure 17 ).
  • the action of the control pin 110 on this release tooth 114b retracts the latter thanks to the elasticity of the blade 124 ( Figure 18 ).
  • the control pin 110 can thus continue its travel in the counterclockwise direction without driving the escape wheel 104 ( Figure 19 ).
  • the second alternation is a random alternation where no impulse is communicated to the regulating organ.
  • the escapement formed by the escape wheel 104, the detent 106 and the control pin 110 is less bulky in height due to the fact that it only has one control element (the pin 110) for release and impulse.
  • This control element could also be in a form other than a pin, for example in the form of a paddle or a finger.
  • control element is carried directly by the balance wheel.
  • present invention does not exclude that the control element is carried by a plate secured to the axis of the balance, as in the first embodiment.
  • control element in the first embodiment could be carried directly by the balance wheel.
  • the exhaust 104, 106, 110 is secured by the shape and construction of its parts without requiring additional bodies for this.
  • the traction exerted between the lever 130 and the locking lugs 120 protects the escapement against untimely jumps of the escape wheel 104 during shocks and/or under the effect of the inertia of the escape wheel. exhaust 104.
  • Making the lever 130 cooperate with locking lugs 120 separated from the impulse flanks 118 of the impulse teeth 112 makes it possible to optimize this pulling effect and, more generally, the operation of the exhaust.
  • the balance 108 (cf. Figure 11 ) carries adjustment weights 148.
  • these weights 148 are located in housings 150 made in the serge 152 of the balance 108 and do not exceed, or almost not, the thickness of the serge 152.
  • the weights 148 are held in these housings 150 only by the pressure exerted by their periphery on the side wall of the housings 150 thanks to the elasticity conferred by a slot 154 of the weights 148, elasticity which also facilitates the introduction of the weights 148 into the housings 150.
  • the weights 148 can be rotated in their housings 150 by means of a tool for adjusting the moment of inertia and/or the unbalance of the balance wheel.

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Abstract

L'oscillateur horloger (1) selon l'invention comprend un organe réglant comprenant un balancier ; un élément de commande (4) solidaire du balancier ; une roue d'échappement (6) ; un organe de blocage (8) pour bloquer/débloquer la roue d'échappement ; et une denture (28, 30) comprenant une alternance de dents d'impulsion (28) et de dents de dégagement (30), les dents de dégagement étant escamotables. L'oscillateur horloger est agencé pour que, durant une première alternance de chaque oscillation de l'organe réglant, l'élément de commande (4) agisse sur une des dents de dégagement (30) pour commander le déblocage de la roue d'échappement (6) par l'organe de blocage (8), puis reçoive une impulsion de la roue d'échappement (6) par une des dents d'impulsion (28), et durant une deuxième alternance de chaque oscillation de l'organe réglant, où la roue d'échappement (6) est bloquée par l'organe de blocage (8), une des dents de dégagement (30) s'escamote au passage de l'élément de commande (4) pour laisser passer l'élément de commande (4) sans débloquer la roue d'échappement (6).

Description

  • La présente invention concerne un oscillateur horloger, c'est-à-dire un dispositif comprenant un organe réglant dit également résonateur et un échappement pour entretenir les oscillations de l'organe réglant.
  • L'échappement d'un oscillateur horloger s'étend généralement sur plusieurs niveaux. L'échappement à ancre suisse, par exemple, a besoin, en plus du grand plateau chassé sur l'axe de l'organe réglant et qui porte la cheville de commande, d'un petit plateau superposé au grand plateau et coopérant avec un dard rapporté sur l'ancre pour empêcher le renversement de cette dernière. Selon un autre exemple, l'échappement à détente comprend un grand plateau et un petit plateau montés tous deux sur l'axe de l'organe réglant et portant respectivement, à des hauteurs différentes, une palette d'impulsion et une palette de dégagement.
  • La présente invention vise à proposer un oscillateur horloger dont l'échappement présente un faible encombrement en hauteur, permettant à l'oscillateur d'être intégré dans un mouvement extra-plat.
  • A cette fin, il est prévu un oscillateur horloger selon la revendication 1, des modes de réalisation particuliers étant définis dans les revendications dépendantes.
  • La présente invention a également pour objet un mouvement horloger comprenant un tel oscillateur horloger ainsi qu'une pièce d'horlogerie, typiquement une montre et de préférence une montre-bracelet, comprenant un tel mouvement horloger.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente l'échappement d'un oscillateur horloger selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 représente un pignon de blocage et une roue d'échappement de l'oscillateur horloger selon le premier mode de réalisation, dans un état où ils se verrouillent mutuellement ; sur cette figure, comme sur les figures 3 à 6 et 9, dans un but de simplification des lames élastiques de la roue d'échappement sont toutes représentées dans leur état de repos alors que l'une d'entre elles au moins est déformée élastiquement par le pignon de blocage pour supprimer les jeux d'engrenage ;
    • les figures 3 et 4 représentent la coopération entre le pignon de blocage et la roue d'échappement pendant une phase de dégagement se produisant pendant une première alternance de l'organe réglant de l'oscillateur horloger ;
    • les figures 5 et 6 représentent la coopération entre le pignon de blocage et la roue d'échappement pendant une phase d'impulsion qui succède à la phase de dégagement pendant la première alternance ;
    • les figures 7 et 8 représentent la coopération entre un plateau et une roue d'impulsion et de dégagement de l'échappement pendant la phase d'impulsion ;
    • la figure 9 représente la coopération entre le pignon de blocage et la roue d'échappement au moment du retour à l'état de verrouillage après la phase d'impulsion ;
    • la figure 10 représente l'interaction entre le plateau et la roue d'impulsion et de dégagement pendant une deuxième alternance de l'organe réglant de l'oscillateur horloger selon le premier mode de réalisation ;
    • la figure 11 représente un oscillateur horloger selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 12 représente partiellement l'oscillateur horloger selon le deuxième mode de réalisation, dans un état où une roue d'échappement de cet oscillateur est verrouillée ; sur cette figure, de même que sur les figures 13 à 19, l'oscillateur horloger est vu depuis la face opposée à celle de la figure 11 ;
    • la figure 13 représente partiellement l'oscillateur horloger selon le deuxième mode de réalisation, pendant une phase de dégagement se produisant pendant une première alternance de l'organe réglant de l'oscillateur horloger ;
    • les figures 14 à 16 représentent partiellement l'oscillateur horloger selon le deuxième mode de réalisation, pendant une phase d'impulsion qui succède à la phase de dégagement pendant la première alternance ;
    • les figures 17 à 19 représentent partiellement l'oscillateur horloger selon le deuxième mode de réalisation, pendant une deuxième alternance de l'organe réglant de l'oscillateur horloger.
  • Dans toute la description qui suit, les sens « horaire » et « antihoraire » de rotation des organes mobiles s'entendront en référence aux organes mobiles tels qu'ils sont illustrés sur les dessins. En outre, les termes « avant », « arrière », « précéder » et « suivre » devront être compris en relation avec le sens de rotation des organes mobiles correspondants.
  • A la figure 1 est représenté un oscillateur horloger 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention, destiné à être intégré dans un mouvement de montre, typiquement un mouvement extra-plat. L'oscillateur 1 comprend un organe réglant (non représenté), un plateau 2 ajusté sur l'axe de l'organe réglant et portant une cheville de commande 4, une roue d'échappement 6, un pignon de blocage 8 coopérant avec la roue d'échappement 6 et une roue d'impulsion et de dégagement 10 coaxiale et solidaire du pignon de blocage 8 et coopérant avec la cheville de commande 4.
  • L'organe réglant est typiquement un balancier-spiral. Il pourrait néanmoins être un balancier à guidage flexible, c'est-à-dire sans pivots tournant dans des paliers, tel que celui décrit dans la demande de brevet EP 3792700 . Le balancier peut avoir toute forme appropriée, avec une serge circulaire ou non, continue ou coupée.
  • La roue d'échappement 6 est coaxiale et solidaire d'un pignon d'échappement (non représenté) en prise avec le rouage de finissage du mouvement et recevant par ce rouage de finissage le couple d'un organe moteur tel qu'un barillet. La roue d'échappement 6 est ainsi en permanence soumise à un couple tendant à la faire tourner dans le sens horaire.
  • La denture de la roue d'échappement 6 est une denture à rattrapage de jeu formée d'une alternance de dents rigides 12 et de lames élastiques 14. Dans l'exemple illustré, les lames élastiques 14 s'étendent au-delà du cercle de tête des dents rigides 12 et leur extrémité libre est renforcée. Chaque dent rigide 12 comprend sur son flanc avant une surface de blocage 16 et, entre la surface de blocage 16 et le pied de la dent, une surface de transmission 18 ayant un profil destiné à assurer un engrènement propre.
  • Les dents 20 du pignon de blocage 8 (cf. figure 2) ont à leur extrémité libre une surface de blocage 22 et sur leur flanc arrière une surface de transmission 26 ayant un profil destiné à assurer un engrènement propre.
  • La roue d'impulsion et de dégagement 10 comporte une alternance de dents d'impulsion 28 et de dents de dégagement 30. Les dents d'impulsion 28 sont rigides et rigidement liées au moyeu 32 de la roue d'impulsion et de dégagement 10. En outre, les dents d'impulsion 28 présentent un flanc d'impulsion 34 et, à proximité de leur pied, un crochet 36. Les dents de dégagement 30 sont elles aussi rigides mais chacune d'entre elles est suspendue par une lame élastique 38, de forme courbe et irrégulière dans l'exemple illustré, à la dent d'impulsion 28 qui la précède immédiatement. En outre, chaque dent de dégagement 30 coopère par un crochet 40 qui lui est solidaire avec le crochet 36 de la dent d'impulsion 28 qui la suit immédiatement.
  • L'oscillateur 1 fonctionne selon le cycle d'oscillation décrit ci-dessous, comprenant une première et une deuxième alternance de l'organe réglant.
  • La première alternance débute par une phase dite de verrouillage ou de repos (figures 1 et 2) au cours de laquelle le balancier et le plateau 2 tournent librement dans le sens horaire sous l'action du ressort de rappel (spiral ou guidage flexible) du balancier, et au cours de laquelle la roue d'échappement 6 est maintenue immobile par un effet d'arc-boutement produit par le contact entre la surface de blocage 16 d'une dent rigide 12a de la roue d'échappement 6 et la surface de blocage 22 d'une dent 20a du pignon de blocage 8. Ces surfaces de blocage 16, 22 sont en effet orientées de telle sorte que la force exercée par la roue d'échappement 6 sur le pignon de blocage 8 est dirigée vers le centre du pignon de blocage 8, comme l'illustre la flèche F à la figure 2. Pendant cette phase de verrouillage, donc, la roue d'échappement 6, le pignon de blocage 8 et la roue d'impulsion et de dégagement 10 sont bloqués.
  • A un certain moment pendant la première alternance, la cheville de commande 4 heurte le flanc arrière d'une dent de dégagement 30a de la roue d'impulsion et de dégagement 10 (figure 1). Etant retenue par la dent d'impulsion 28a qui la suit immédiatement via les crochets 36, 40, la dent de dégagement 30a est dans ce sens rigidement liée au moyeu 32 de la roue d'impulsion et de dégagement 10. L'action de la cheville de commande 4 sur la dent de dégagement 30a fait donc tourner la roue d'impulsion et de dégagement 10, et avec elle le pignon de blocage 8 dont la dent 20a se met à glisser sur la surface de blocage 16 de la dent 12a de la roue d'échappement 6 (phase dite de dégagement ; cf. figures 3 et 4).
  • Dès que la dent 20a atteint la surface d'impulsion 18 de la dent 12a, la roue d'échappement 6 est libérée et entraîne le pignon de blocage 8 par la coopération entre les surfaces de transmission 18 et 26 (figures 5 et 6). Le flanc d'impulsion 34 de la dent d'impulsion 28a rattrape alors la cheville de commande 4 et la pousse, donnant ainsi une impulsion à l'organe réglant (phase dite d'impulsion ; cf. figures 7 et 8).
  • Tandis que l'organe réglant poursuit librement sa course dans le sens horaire, la dent rigide 12b de la roue d'échappement 6 qui suit immédiatement la dent rigide 12a vient buter contre la dent 20b du pignon de blocage 8 qui suit immédiatement la dent 20a (figure 9) pour réengager la phase de verrouillage. La lame élastique 14a qui précède immédiatement la dent 12a serre la dent 20a du pignon de blocage 8 contre la dent rigide 12a et supprime ainsi tout jeu entre la roue d'échappement 6 et le pignon de blocage 8. De la sorte, un positionnement relatif précis de la roue d'échappement 6 et du pignon de blocage 8 est assuré au moment du contact entre les surfaces de blocage 16 et 22, ce qui sécurise la phase de verrouillage.
  • Lorsque, sous l'action de son ressort de rappel, le balancier change de sens de rotation, commence la deuxième alternance de l'organe réglant, au cours de laquelle la roue d'échappement 6 et le pignon de blocage 8 restent en permanence verrouillés. A un certain moment durant la deuxième alternance (figure 10), la cheville de commande 4 arrive au contact de la lame élastique 38 reliant la dent d'impulsion 28a à la dent de dégagement 30b qui la suit immédiatement. L'action de la cheville de commande 4 sur cette lame élastique 38 puis sur le flanc avant de la dent de dégagement 30b escamote cette dernière, le crochet 40 venant se placer dans un dégagement 42 ménagé au pied de la dent d'impulsion 28b qui suit immédiatement la dent de dégagement 30b. La cheville de commande 4 peut ainsi poursuivre sa course dans le sens antihoraire sans entraîner la roue d'impulsion et de dégagement 10 et sans débloquer la roue d'échappement 6. La deuxième alternance est une alternance à coup perdu où aucune impulsion n'est communiquée à l'organe réglant.
  • Etant donné que l'ensemble roue d'échappement 6 - pignon de blocage 8 - roue d'impulsion et de dégagement 10, qui forme avec le plateau 2 et sa cheville 4 l'échappement de l'oscillateur 1, ne comporte pas d'organe effectuant des va-etvient, comme une ancre, mais uniquement des organes rotatifs unidirectionnels, le risque de renversement et d'arrêt en cas de choc reçu par l'oscillateur 1 n'existe pas. Il n'est dès lors pas nécessaire de munir l'échappement d'un dard et d'un petit plateau qui augmenteraient l'encombrement en hauteur. L'échappement n'a pas non plus besoin d'étocaux.
  • L'échappement est sécurisé par la forme et la construction de ses pièces sans nécessiter d'organes supplémentaires pour cela. Les éléments de sécurité tels que les lames élastiques 14, 38, les crochets 36, 40 et les dents 16, 20 sont définis à la fabrication des pièces et ne requièrent pas de réglage.
  • En outre, un seul élément de commande, la cheville 4, est à positionner sur le plateau 2 et cet élément de commande occupe un seul niveau en hauteur.
  • L'élément de commande pourrait être sous une autre forme qu'une cheville, par exemple sous la forme d'une palette ou d'un doigt.
  • A la figure 11 est représenté un oscillateur horloger 100 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, destiné à être intégré dans un mouvement de montre, typiquement un mouvement extra-plat. L'oscillateur 100 comprend un organe réglant 102, une roue d'échappement 104 et une détente 106.
  • L'organe réglant 102 est typiquement un balancier-spiral, dont seul le balancier 108 est représenté à la figure 11. L'organe réglant 102 pourrait néanmoins être un balancier à guidage flexible, tel que celui décrit dans l'une des demandes de brevet EP 3792700 et EP 3502784 . Le balancier peut avoir toute forme appropriée, avec une serge circulaire ou non, continue ou coupée.
  • Une cheville de commande 110 chassée dans le balancier 108 est agencée pour coopérer avec la roue d'échappement 104.
  • La roue d'échappement 104 est coaxiale et solidaire d'un pignon d'échappement (non représenté) en prise avec le rouage de finissage du mouvement et recevant par ce rouage de finissage le couple d'un organe moteur tel qu'un barillet. La roue d'échappement 104 est ainsi en permanence soumise à un couple tendant à la faire tourner dans le sens horaire de la figure 11 et dans le sens antihoraire des figures 12 à 19.
  • La roue d'échappement 104 comprend une alternance de dents d'impulsion 112 et de dents de dégagement 114. Les dents d'impulsion 112 sont rigides et rigidement liées au moyeu 116 de la roue d'échappement 104. Elles comprennent chacune un flanc d'impulsion 118 et un ergot de blocage 120 défini par une encoche 122 formée dans le sommet de la dent. Les dents de dégagement 114 sont elles aussi rigides mais chacune d'entre elles est suspendue par une lame élastique 124, de forme serpentine dans l'exemple illustré, à la dent d'impulsion 112 qui la précède immédiatement. Chaque dent de dégagement 114 est prolongée par un bras concave 126 s'étendant vers l'avant. Ce bras concave 126 épouse un bras concave 128 prolongeant vers l'arrière la dent d'impulsion 112 qui précède immédiatement la dent de dégagement 114 et à partir duquel s'étend la lame élastique 124.
  • La détente 106 est sous la forme d'un levier 130 pivoté autour d'un point fixe 132 et relié à un autre point fixe 134 par une lame élastique 136 dont la forme, dans l'exemple illustré, est droite à l'état de repos. L'extrémité 138 de la lame élastique 136 jointe au levier 130 est mobile en rotation autour du point 132 par l'intermédiaire du levier 130. L'autre extrémité de la lame élastique 136 est mobile en rotation autour du point 134 par l'intermédiaire d'un anneau 140. La lame élastique 136 fait office de ressort de rappel appliquant le levier 130 contre la roue d'échappement 104. L'extrémité du levier 130 présente une entaille latérale 142 agencée pour recevoir successivement les ergots de blocage 120.
  • L'oscillateur 100 fonctionne selon le cycle d'oscillation décrit ci-dessous, comprenant une première et une deuxième alternance de l'organe réglant 102.
  • La première alternance débute par une phase dite de verrouillage ou de repos (figure 12) au cours de laquelle le balancier et sa cheville de commande 110 tournent librement dans le sens horaire sous l'action du ressort de rappel (spiral ou guidage flexible) du balancier, et au cours de laquelle la roue d'échappement 104 est maintenue immobile par la coopération entre l'entaille 142 du levier 130 et un ergot de blocage 120. Le levier 130 est en effet appliqué par la lame élastique 136 contre le sommet d'une dent d'impulsion 112a et son entaille 142 reçoit l'ergot de blocage 120a de cette dent d'impulsion 112a. Une surface latérale 144 de l'entaille 142 et une surface latérale 146 de l'ergot de blocage 120a en appui l'une contre l'autre ont une inclinaison produisant, sous l'action du couple reçu par la roue d'échappement 104, un effet de tirage qui attire le levier 130 vers la dent d'impulsion 112a.
  • A un certain moment pendant la première alternance, la cheville de commande 110 heurte la dent de dégagement 114a qui suit immédiatement la dent d'impulsion 112a (figure 13), ce qui déplace la dent de dégagement 114a vers l'avant grâce à l'élasticité de la lame 124 en faisant glisser le bras 126 sur le bras 128. Ce déplacement est juste suffisant pour que l'extrémité du bras 126 pousse l'extrémité du levier 130 et éloigne le levier 130 de l'ergot de blocage 120a (phase dite de dégagement).
  • N'étant plus retenue par l'ergot de blocage 120a, la roue d'échappement 104 se met à tourner dans le sens antihoraire. Le flanc d'impulsion 118 de la dent d'impulsion 112b qui suit immédiatement la dent de dégagement 114a rattrape la cheville de commande 110 et la pousse, communiquant ainsi une impulsion à l'organe réglant (phase dite d'impulsion ; cf. figures 14 à 16).
  • Tandis que l'organe réglant poursuit librement sa course dans le sens horaire, l'ergot de blocage 120b de la dent d'impulsion 112b vient s'accrocher dans l'entaille 142 du levier 130 pour arrêter la roue d'échappement 104 et réengager la phase de verrouillage.
  • Lorsque, sous l'action de son ressort de rappel, le balancier change de sens de rotation, commence la deuxième alternance de l'organe réglant, au cours de laquelle la roue d'échappement 104 reste en permanence verrouillée. A un certain moment durant la deuxième alternance, la cheville de commande 110 arrive au contact du flanc avant de la dent de dégagement 114b qui suit immédiatement la dent d'impulsion 112b (figure 17). L'action de la cheville de commande 110 sur cette dent de dégagement 114b escamote cette dernière grâce à l'élasticité de la lame 124 (figure 18). La cheville de commande 110 peut ainsi poursuivre sa course dans le sens antihoraire sans entraîner la roue d'échappement 104 (figure 19). La deuxième alternance est une alternance à coup perdu où aucune impulsion n'est communiquée à l'organe réglant.
  • Par rapport à un échappement à détente traditionnel, l'échappement que forment la roue d'échappement 104, la détente 106 et la cheville de commande 110 est moins encombrant en hauteur du fait qu'il ne comporte qu'un seul élément de commande (la cheville 110) pour le dégagement et l'impulsion. Cet élément de commande pourrait d'ailleurs être sous une autre forme qu'une cheville, par exemple sous la forme d'une palette ou d'un doigt.
  • L'encombrement en hauteur est aussi réduit par le fait que l'élément de commande est porté directement par le balancier. La présente invention, toutefois, n'exclut pas que l'élément de commande soit porté par un plateau solidaire de l'axe du balancier, comme dans le premier mode de réalisation. Inversement, l'élément de commande dans le premier mode de réalisation pourrait être porté directement par le balancier.
  • L'échappement 104, 106, 110 est sécurisé par la forme et la construction de ses pièces sans nécessiter d'organes supplémentaires pour cela. En particulier, le tirage exercé entre le levier 130 et les ergots de blocage 120 protège l'échappement contre des sauts intempestifs de la roue d'échappement 104 lors de chocs et/ou sous l'effet de l'inertie de la roue d'échappement 104. Faire coopérer le levier 130 avec des ergots de blocage 120 séparés des flancs d'impulsion 118 des dents d'impulsion 112 permet d'optimiser cet effet de tirage et, plus généralement, le fonctionnement de l'échappement.
  • On notera également que l'échappement 104, 106, 110 requiert peu de réglage.
  • Selon une autre caractéristique de l'oscillateur selon l'invention, le balancier 108 (cf. figure 11) porte des masselottes de réglage 148. Afin de ne pas ajouter de l'encombrement en hauteur, ces masselottes 148 sont situées dans des logements 150 pratiqués dans la serge 152 du balancier 108 et ne dépassent pas, ou presque pas, de l'épaisseur de la serge 152. Avantageusement, les masselottes 148 sont maintenues dans ces logements 150 uniquement par la pression qu'exerce leur périphérie sur la paroi latérale des logements 150 grâce à l'élasticité conférée par une fente 154 des masselottes 148, élasticité qui facilite en outre l'introduction des masselottes 148 dans les logements 150. Les masselottes 148 peuvent être tournées dans leurs logements 150 au moyen d'un outil pour régler le moment d'inertie et/ou le balourd du balancier.

Claims (15)

  1. Oscillateur horloger (1 ; 100) comprenant :
    - un organe réglant (102) comprenant un balancier (108),
    - un élément de commande (4 ; 110) solidaire du balancier,
    - une roue d'échappement (6 ; 104),
    - un organe de blocage (8; 130) pour bloquer/débloquer la roue d'échappement (6 ; 104), et
    - une denture (28, 30; 112, 114) comprenant une alternance de dents d'impulsion (28 ; 112) et de dents de dégagement (30 ; 114), les dents de dégagement (30 ; 114) étant escamotables,
    l'oscillateur horloger étant agencé pour que :
    - durant une première alternance de chaque oscillation de l'organe réglant, l'élément de commande (4 ; 110) agisse sur une des dents de dégagement (30; 114) pour commander le déblocage de la roue d'échappement (6 ; 104) par l'organe de blocage (8 ; 130), puis reçoive une impulsion de la roue d'échappement (6 ; 104) par une des dents d'impulsion (28 ; 112),
    - durant une deuxième alternance de chaque oscillation de l'organe réglant, où la roue d'échappement (6 ; 104) est bloquée par l'organe de blocage (8 ; 130), une des dents de dégagement (30 ; 114) s'escamote au passage de l'élément de commande (4; 110) pour laisser passer l'élément de commande (4; 110) sans débloquer la roue d'échappement (6 ; 104).
  2. Oscillateur horloger (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture (28, 30) appartient à une roue (10) qui est coaxiale et solidaire de l'organe de blocage (8).
  3. Oscillateur horloger (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de blocage (8) est un organe denté agencé pour bloquer la roue d'échappement (6) par arc-boutement.
  4. Oscillateur horloger (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue d'échappement (6) comprend une alternance de dents rigides (16) et de lames élastiques (14), les lames élastiques (14) étant agencées pour positionner la roue d'échappement (6) et l'organe de blocage (8) l'un par rapport à l'autre.
  5. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture (112, 114) appartient à la roue d'échappement (104).
  6. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de blocage (130) est un levier agencé pour coopérer avec la roue d'échappement (104) sous l'action d'un ressort de rappel (136) et qu'une des dents de dégagement (114) soulève durant la première alternance pour débloquer la roue d'échappement (104).
  7. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le levier (130) est agencé pour coopérer avec des éléments de blocage (120) solidaires respectivement des dents d'impulsion (112) et séparés de flancs d'impulsion (118) des dents d'impulsion (112).
  8. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le levier (130) est agencé pour produire un effet de tirage qui l'attire vers la roue d'échappement (104) lorsqu'il coopère avec un élément de blocage (120).
  9. Oscillateur horloger (1 ; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de commande est une cheville (4 ; 110), une palette ou un doigt.
  10. Oscillateur horloger (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément de commande (110) est porté directement par le balancier (108).
  11. Oscillateur horloger (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le balancier (108) porte au moins une masselotte de réglage (148) située dans un logement (150) pratiqué dans la serge (152) du balancier (108), la masselotte de réglage (148) ne dépassant pas, ou presque pas, de l'épaisseur de la serge (152).
  12. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la masselotte de réglage (148) est maintenue dans son logement (150) par une pression qu'exerce sa périphérie sur la paroi latérale du logement (150).
  13. Oscillateur horloger (100) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masselotte de réglage (148) présente une fente d'élasticité (154).
  14. Mouvement horloger comprenant un oscillateur horloger (1 ; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
  15. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger selon la revendication 14.
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