CH720908A2 - Système d'échappement pour pièce d'horlogerie - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un système d'échappement (1) pour pièce d'horlogerie, comprenant une roue d'échappement (5) agencée pour être entrainée en rotation par une source motrice (9), ladite roue d'échappement (5) présentant au moins une denture interne (29, 31) agencée pour coopérer avec un organe de blocage (33) et/ou pour fournir des impulsions pour entretenir les oscillations d'un organe réglant (35) monté en pivotement à l'intérieur de ladite denture interne (29, 31), caractérisé en ce que ladite roue d'échappement (5) comporte en outre une denture (7) agencée pour être en liaison cinématique avec ladite source motrice (9), et en ce que ladite roue d'échappement (5) est montée en pivotement sur un support (13) par l'intermédiaire d'un roulement à billes (15), ledit support (13) étant monté sur un élément de bâti (3). Selon une forme spéciale de l'invention, ledit support (13) peut être entraîné en rotation par rapport à l'élément de bâti (3).

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un système d'échappement pour pièce d'horlogerie.

Etat de la technique

[0002] Le mode de réalisation des figures 3 et 4 du document CH701921 concerne un système d'échappement particulier à deux roues d'échappement, ces dernières prenant chacune la forme d'une couronne à denture interne. Cet agencement est illustré de manière relativement hypothétique, et la mise au point réelle, notamment au niveau de l'agencement des divers composants, n'a nullement été dévoilée. Pour le surplus, l'agencement dévoilé porte sur un échappement très spécifique et particulier, et ne semble pas applicable à une ancre conventionnelle ou à un système à détente de type conventionnel.

[0003] Le but de l'invention est par conséquent de proposer un système d'échappement pour pièce d'horlogerie dans lequel les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés.

Divulguation de l'invention

[0004] De façon plus précise, l'invention concerne un système d'échappement pour pièce d'horlogerie, comme défini par la revendication 1.

[0005] Ce système comprend une roue d'échappement agencée pour être entrainée en rotation par une source motrice telle qu'un ressort moteur logé dans un barillet, un moteur électrique ou similaire, ladite roue d'échappement présentant au moins une denture interne (typiquement une ou deux denture(s) interne(s) selon le type d'échappement retenu) agencée pour coopérer avec un organe de blocage (tel qu'un levier à détente ou une ancre) et/ou pour fournir des impulsions pour entretenir les oscillations d'un organe réglant, tel qu'un oscillateur balancier-spiral. Cet organe réglant est monté en pivotement à l'intérieur de ladite denture interne, notamment directement ou indirectement sur un support. Les impulsions sont fournies soit par le biais de la même denture interne qui coopère avec le levier de blocage, soit par une autre denture interne, et peuvent être effectuées soit directement par coopération avec une palette d'impulsion portée par l'organe réglant, soit indirectement via une ancre, le cas échéant.

[0006] Selon l'invention, ladite roue d'échappement comporte en outre une denture externe ou interne agencée pour être en liaison cinématique directe ou indirecte avec ladite source motrice, typiquement par le biais d'un rouage quelconque, ladite roue d'échappement étant montée en pivotement sur un support par l'intermédiaire d'un roulement à billes, ledit support étant monté directement ou indirectement sur un élément de bâti. Par „monté“, on entend non seulement une pièce rapportée sur ledit élément de bâti, mais également un support intégré à (et donc venu de matière avec) ce dernier. Pour le surplus, le terme „monté(e)(s)“ est toujours à comprendre au sens large du terme pour englober un montage direct ou indirect, sauf indication explicite contraire.

[0007] Par ces moyens, le système d'échappement peut fonctionner avec un grand nombre de types d'échappements connus, et est susceptible d'être intégré à un mouvement d'horlogerie.

[0008] Dans une variante, ladite au moins une denture interne est une denture interne unique, ledit organe de blocage étant une ancre montée en pivotement sur ledit support et agencée pour bloquer et libérer ladite denture ainsi que de fournir des impulsions audit organe réglant.

[0009] Dans une autre variante, ledit organe de blocage est un levier à détente monté en pivotement sur ledit support et agencé pour coopérer avec ladite au moins une denture interne, ledit organe réglant étant solidaire en rotation d'une palette d'impulsion agencée pour coopérer soit avec la même denture interne que ledit levier à détente, soit avec une différente denture interne que ledit levier à détente.

[0010] Avantageusement, ledit roulement à billes comporte une rainure annulaire intérieure portée directement ou indirectement par ledit support, ainsi qu'une rainure annulaire extérieure portée directement ou indirectement par ladite roue d'échappement, ladite rainure extérieure étant située en regard de ladite rainure annulaire intérieure afin de définir un logement pour une pluralité de billes.

[0011] Dans une variante, ledit support est solidaire dudit élément de bâti, et est donc immobile.

[0012] Dans une autre variante, ledit support est monté en pivotement sur ledit élément de bâti et agencé pour être entrainé en rotation par une source motrice (qui peut être la même source motrice que mentionnée ci-dessous ou une autre) à une vitesse angulaire différente de celle de ladite roue d'échappement. Ainsi, le système d'échappement est dans ce cas de type „carrousel“, la rotation du support fournissant un effet tourbillon au système.

[0013] Avantageusement, ledit support présente une denture d'entrainement agencée pour être entrainée en rotation par ladite source motrice par le biais d'un mobile différent de celui qui est agencé pour entrainer en rotation ladite roue d'échappement.

[0014] Dans une autre variante, ledit support présente une denture d'entrainement agencée pour être entrainée en rotation par ladite source motrice, ledit support portant un pignon satellite engrenant d'une part avec ladite denture externe de la roue d'échappement, d'autre part avec une denture interne fixe qui est solidaire en rotation d'un élément de bâti. Dans une telle configuration, une seule entrée de force est prévue, notamment au niveau de la denture d'entrainement du support pivotant, la coopération entre le pignon satellite, la denture interne fixe et la denture externe de la roue d'échappement assurant que cette dernière puisse pivoter à une vitesse angulaire supérieure à celle du support pivotant (les deux rotations étant, bien entendu, dans le même sens). Une rotation relative entre ces deux éléments est ainsi créée, ce qui assure le fonctionnement de l'échappement.

[0015] Avantageusement, ledit organe réglant est un oscillateur balancier-spiral, l'axe de rotation dudit balancier étant orienté selon une direction parallèle à l'axe de rotation de ladite roue d'échappement ou selon une direction faisant un angle entre 20° et 70°, de préférence entre 25° et 65°, encore de préférence entre 30° et 60° par rapport à l'axe de rotation ce dernier.

Brève description des dessins

[0016] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : – Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, la coupe passant par l'axe de rotation de l'organe de blocage ainsi que celui de l'organe réglant ; – Figure 2 est une vue schématique isométrique du mode de réalisation de la figure 1, ainsi qu'une vue agrandie d'une partie de cette dernière indiquée par le biais d'un rectangle ; – Figures 3 et 4 sont deux vues schématiques isométriques du mode de réalisation de la figure 1 sous deux angles différents, le balancier-spiral ayant été enlevé ; – La figure 5 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, la coupe passant par l'axe de rotation de l'organe de blocage ainsi que celui de l'organe réglant ; – La figure 6 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, la coupe passant par l'axe de rotation de l'organe de blocage ainsi que celui de l'organe réglant ; et – La figure 7 est une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, la coupe passant par l'axe de rotation de l'organe de blocage ainsi que celui de l'organe réglant.

Modes de réalisation de l'invention

[0017] Les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de réalisation d'un système d'échappement 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention.

[0018] Ce système 1 comporte, montée en pivotement sur un élément de bâti 3 tel qu'une platine ou un pont, une roue d'échappement 5 en forme de couronne à section annulaire.

[0019] Cette roue d'échappement 5 comporte une denture 7, qui est externe dans le mode de réalisation illustré mais qui pourrait alternativement être interne, agencée pour être entrainée en rotation par une source motrice 9 par l'intermédiaire d'un rouage ad hoc, dont le dernier mobile 11 a été représenté. La source motrice 9 est typiquement un ressort moteur logé dans un barillet de façon conventionnelle, mais un moteur électrique, un poids (dans le contexte d'une pendule) ou similaire ne sont pas à exclure.

[0020] La roue d'échappement 5 est montée en pivotement sur un support 13 par l'intermédiaire d'un roulement à billes. Dans le mode de réalisation illustré, ledit support 13 est une portée de forme cylindrique, prismatique ou similaire s'étendant en saillie depuis l'élément de bâti 3 et venue de matière avec ce dernier. Cependant, le support 13 peut alternativement être constitué par une plaque, un tenon ou similaire rapporté sur l'élément de bâti 3.

[0021] Le roulement à billes 15 est constitué d'une part par une rainure annulaire extérieure 17 prévue sur le pourtour intérieur de la roue d'échappement 5, ainsi qu'une rainure annulaire intérieure 19 prévue directement ou indirectement sur le support 13 en regard de la rainure extérieure 17, afin de définir un interstice annulaire 21 logeant une pluralité de billes 23 de façon connue. Dans la construction illustrée, la rainure intérieure 19 est portée par une plaque 25 rendue solidaire du support 13 par l'intermédiaire d'au moins une vis 27, mais elle peut alternativement être formée directement dans le support 13 ou agencée autrement, comme c'est le cas dans la figure 5. Pour le surplus, la rainure extérieure 17 peut alternativement être prévue dans une bague annulaire supplémentaire fixée à la roue d'échappement 5 par chassage, collage, vissage, rivetage ou similaire.

[0022] La roue d'échappement comporte également au moins une denture interne 29, 31 agencée pour coopérer avec un organe de blocage 33 ainsi que pour entretenir les oscillations d'un organe réglant 35 monté en pivotement sur le support 13 à l'intérieur de ladite au moins une denture interne 29, 31.

[0023] L'organe réglant 35 est typiquement un oscillateur balancier-spiral 35 de n'importe quel type comprenant un balancier 35a et un spiral 35b agencé pour fournir une force de rappel servant à faire osciller ledit balancier 35a autour d'une position neutre, et la forme de la ou des denture(s) interne(s) 29, 31 est conformée en fonction du type d'échappement utilisé. Par exemple, dans le cas d'une ancre suisse ou anglaise, une seule denture interne est indiquée, l'ancre coopérant avec l'organe réglant 35 de façon conventionnelle, les palettes de l'ancre coopérant avec ladite denture interne. Un tel échappement est de type à impulsion indirecte, les impulsions étant transmises à l'organe réglant 35 par l'intermédiaire de l'ancre de façon connue, l'ancre servant à la fois comme organe de blocage et organe d'impulsion. Dans un tel cas, la présence d'une ou plusieurs dentures internes supplémentaires non fonctionnelles n'est pas à exclure. Pour le surplus, il est également possible d'utiliser un échappement à ancre avec impulsion directe, ou tout autre type d'échappement convenable.

[0024] Dans le mode de réalisation illustré, l'échappement 1 est de type à impulsion directe, notamment à détente. À cet effet, et comme mieux visible sur les figures 3 et 4, l'organe de blocage 33 est un levier à détente 33 qui est monté en pivotement directement ou indirectement sur le support 13, notamment sur une plaque supplémentaire 36 fixée sur la plaque 25. Cependant, il est bien entendu possible de monter l'organe de blocage 33 sur la plaque 25, ou directement sur la portée 13 faisant office de support, si la rainure intérieure 19 du roulement à billes 15 est intégrée à cette dernière. Le levier à détente 33 est soumis à une force de rappel par l'intermédiaire d'un élément de rappel (tel qu'un ressort) non illustré, cette force de rappel tendant à maintenir le levier à détente en engagement avec la denture 31.

[0025] Le levier à détente 33 coopère avec une denture de blocage 31 pour bloquer et libérer la rotation de la roue d'échappement 5. Pour le surplus, le levier à détente 33 coopère également avec une palette de dégagement 37 qui est solidaire en rotation de l'axe 39 de l'organe réglant 35 et agencée pour soulever le levier à détente 33 lors d'une rotation de l'organe réglant dans le sens antihoraire (selon l'orientation des figures). Ceci a pour effet de libérer la rotation de la roue d'échappement 5, ainsi que de laisser passer ladite palette de dégagement 37 lors de l'alternance opposée. Cette dernière fonctionnalité est effectuée par des moyens conventionnels (notamment une lame qui peut fléchir dans un sens depuis sa position de repos mais pas dans l'autre) qui n'ont pas besoin d'être décrits en détail.

[0026] Afin de fournir des impulsions à l'organe réglant, une palette d'impulsion 41 est agencée solidaire en rotation de l'axe 39 de l'organe réglant 35. Lors de la rotation de la roue d'échappement 5, occasionnée par l'opération du levier à détente 33 pour la libérer à raison d'un pas de sa rotation, une dent de la denture d'impulsion 29 coopère avec la palette d'impulsion 41 pour fournir une impulsion à l'organe réglant, la roue d'échappement 5 étant bloquée dans sa prochaine position angulaire par le levier à détente 33 de façon connue. Bien entendu, il est possible que le levier à détente 33 coopère avec la même denture que la palette d'impulsion 41, dans lequel cas une seule denture interne 29, 31 peut être prévue. Dans un tel cas, la présence d'une ou plusieurs dentures internes supplémentaires non fonctionnelles n'est pas à exclure.

[0027] Dans le mode de réalisation illustré, l'organe réglant 35 est supporté par un pont 43 qui s'étend de la plaque supplémentaire et porte un palier (non illustré) qui soutient l'extrémité supérieure de l'axe 39 ainsi qu'une raquetterie (non illustrée), mais une configuration à balancier 35a volant est également possible.

[0028] Afin de ne pas surcharger les figures 5 et 6, seuls les signes de référence mentionnés dans le texte ci-dessous en lien avec une figure particulière y ont été repris, les autres caractéristiques restant inchangées.

[0029] La figure 5 illustre un deuxième mode de réalisation d'un système d'échappement 1 selon l'invention. Ce mode de réalisation diffère de celui des figures 1 à 4 premièrement en ce qui concerne la rainure intérieure 19 du roulement à billes 15, qui est maintenant portée par une bague annulaire 45 fixée sur un épaulement 13a du support 13, en remplacement de la plaque 25. Cet agencement peut également être utilisé comme modification de celui des figures 1 à 4, et celui de ces dernières figures peut également être utilisé ici.

[0030] Deuxièmement, l'axe de rotation 39 de l'organe réglant 35 est incliné par rapport à l'axe de rotation de la roue d'échappement 5 à raison d'entre 20° et 70°, de préférence entre 25° et 65°, encore de préférence entre 30° et 60°. Cet aspect peut également être utilisé en lien avec le mode de réalisation des figures 1 à 4.

[0031] La figure 6 illustre un troisième mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, qui diffère de celui des figures 1 à 4 comme suit.

[0032] Le support 13 n'est plus solidaire de l'élément de bâti 3 mais est monté en pivotement sur ce dernier par l'intermédiaire d'un palier 47 ad hoc, un roulement à billes supplémentaire ou similaire. Le support 13 est muni d'une denture d'entrainement externe 49, qui engrène avec un mobile 51 qui est soumis à l'action de la source motrice 9 et qui pivote à une vitesse angulaire choisie de telle sorte que le support 13 pivote à une vitesse angulaire différente de celle de la roue d'échappement 5, en ce qui concerne sa période de rotation et/ou son sens de rotation. Alternativement, le support 13 peut être entrainé en rotation par une deuxième source motrice distincte de la source motrice 9, ou par un engrenage différentiel qui partage du couple, venant d'une source motrice unique, d'une part sur la roue d'échappement 5, d'autre part sur le support 13. Dans le cas de deux sources motrices distinctes ou celui du partage du couple d'une source motrice unique par l'intermédiaire d'un engrenage différentiel, le sens de rotation de la roue d'échappement 5 doit être opposé à celui du support 13.

[0033] Dans le mode de réalisation illustré, la denture 49 du support 13 et la denture externe 7 de la roue d'échappement 5 présentent le même diamètre, mais ceci n'est pas obligatoire, les diamètres pouvant être choisis selon les besoins du constructeur.

[0034] De cet agencement à support 13 tournant en résulte un système d'échappement de type „carrousel“, qui est généralement assimilé à un tourbillon et qui a pour effet d'annuler l'effet de gravité dans les positions verticales du mouvement.

[0035] La figure 7 illustre un quatrième mode de réalisation d'un système d'échappement selon l'invention, qui diffère de celui de la figure 6 comme suit.

[0036] Au lieu des deux entrées de force par le biais des deux mobiles 11, 51, une seule entrée de force est présente, au niveau du mobile 11, qui engrène avec la denture 49 du support pivotant 13. Ce dernier porte un pignon satellite 53, qui y est monté en pivotement et qui engrène d'une part avec la denture 7 de la roue d'échappement 5, d'autre part avec une denture fixe interne 55 solidaire en rotation d'un élément de bâti 3. La denture externe 7 de la roue d'échappement 5 est ainsi en liaison cinématique avec la source motrice par l'intermédiaire d'une chaine cinématique englobant le pignon satellite 53, le support pivotant 13 et le mobile 11.

[0037] Lorsque l'organe de blocage 33 bloque une dent de la roue d'échappement, le support tournant 13 est également bloqué. Par contre, lorsque l'oscillation de l'organe réglant 35 déclenche une libération de la roue d'échappement, cette dernière, ainsi que le support tournant 13, pivotent dans le même sens. Puisque le pignon satellite 53 est monté en pivotement sur le support tournant 13 et roule sur la denture fixe 55, la vitesse de rotation de la roue d'échappement 5 est supérieure à celle du support tournant 13, ce qui fait en sorte qu'il y a un déplacement angulaire relatif entre ces deux éléments.

[0038] Ce déplacement angulaire relatif fait en sorte qu'une dent de la denture d'impulsion 29 coopère avec la palette d'impulsion 41 pour fournir une impulsion à l'organe réglant, la roue d'échappement 5 étant bloquée dans sa prochaine position angulaire relative par rapport au support pivotant 13 par le levier à détente 33 de façon connue.

[0039] Bien entendu, les variations élaborées en lien avec la figure 5 sont également applicables aux modes de réalisation des figures 6 et 7, notamment en ce qui concerne l'inclinaison de l'axe 39 de l'organe réglant 35 et l'agencement au niveau du roulement à billes.

[0040] Il faut noter que les vitesses de rotation de la roue d'échappement 5 ainsi que du support pivotant 13, si présent, les nombres de dents, les diamètres des composants, les formes des dentures etc. peuvent être choisis à volonté, selon les besoins du constructeur.

[0041] En ce qui concerne les matériaux utilisables, toute la gamme de matériaux de l'horlogerie contemporaine peut être envisagée (métaux, non-métaux tels que le silicium, composés de silicium, diamant synthétique, saphir, verres structurables, céramiques, verre-céramiques, verres métalliques, polymères, composites, matériaux susceptibles de fabrication additive etc.). Pour le surplus, des pivots flexibles peuvent trouver une application pour des éléments où cela fait du sens technique.

[0042] Bien que l'invention ait été exposée en référence à des modes de réalisation particulières, des variations sont possibles sans sortir du cadre des revendications annexées.

Claims (11)

1. Système d'échappement (1) pour pièce d'horlogerie, comprenant une roue d'échappement (5) agencée pour être entrainée en rotation par une source motrice (9), ladite roue d'échappement (5) présentant au moins une denture interne (29, 31) agencée pour coopérer avec un organe de blocage (33) et/ou pour fournir des impulsions pour entretenir les oscillations d'un organe réglant (35) monté en pivotement à l'intérieur de ladite denture interne (29, 31), caractérisé en ce que ladite roue d'échappement (5) comporte en outre une denture (7) agencée pour être en liaison cinématique avec ladite source motrice (9), et en ce que ladite roue d'échappement (5) est montée en pivotement sur un support (13) par l'intermédiaire d'un roulement à billes (15), ledit support (13) étant monté sur un élément de bâti (3).

2. Système d'échappement (1) selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une denture interne (29, 31) est une denture interne unique, ledit organe de blocage étant une ancre montée en pivotement sur ledit support (13) et agencé pour bloquer et libérer ladite denture ainsi que de fournir des impulsions audit organe réglant (35).

3. Système d'échappement (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe de blocage (33) est un levier à détente (33) monté en pivotement sur ledit support (13) et agencé pour coopérer avec ladite au moins une denture interne (31), ledit organe réglant (35) étant solidaire en rotation d'une palette d'impulsion (41) agencée pour coopérer soit avec la même denture interne (31) que ledit levier à détente (33), soit avec une différente denture interne (29) que ledit levier à détente (33).

4. Système d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit roulement à billes (15) comporte une rainure annulaire intérieure (19) portée directement ou indirectement par ledit support (13), ainsi qu'une rainure annulaire extérieure (17) portée directement ou indirectement par ladite roue d'échappement (5), ladite rainure extérieure (17) étant située en regard de ladite rainure annulaire intérieure (19) afin de définir un logement (21) pour une pluralité de billes (23).

5. Système d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit support (13) est solidaire dudit élément de bâti (3).

6. Système d'échappement (1) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit support (13) est monté en pivotement sur ledit élément de bâti (3) et agencé pour être entrainé en rotation par une source motrice (9) à une vitesse angulaire différente de celle de ladite roue d'échappement (5).

7. Système d'échappement (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit support (13) présente une denture d'entrainement (49) agencée pour être entrainée en rotation par ladite source motrice (9) par le biais d'un mobile différent (51) que le mobile (11) qui est agencé pour entrainer en rotation ladite roue d'échappement (5).

8. Système d'échappement (1) selon la revendication 6, dans lequel ledit support (13) présente une denture d'entrainement (49) agencée pour être entrainée en rotation par ladite source motrice (9), ledit support (13) portant un pignon satellite (53) engrenant d'une part avec ladite denture externe (7), d'autre part avec une denture interne fixe (55) qui est solidaire en rotation d'un élément de bâti (3).

9. Système d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit organe réglant (35) est un oscillateur balancier (35a) - spiral (35b), l'axe (39) de rotation dudit balancier (35a) étant orienté selon une direction parallèle à l'axe de rotation de ladite roue d'échappement (5) ou selon une direction faisant un angle entre 20° et 70°, de préférence entre 25° et 65°, encore de préférence entre 30° et 60° par rapport à l'axe de rotation de ladite roue d'échappement (5).

10. Mouvement d'horlogerie comprenant un système d'échappement (1) selon l'une des revendications précédentes.

11. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement d'horlogerie selon la revendication précédente.