EP2068210A2 - Dispositif de déclenchement - Google Patents

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EP2068210A2
EP2068210A2 EP08019798A EP08019798A EP2068210A2 EP 2068210 A2 EP2068210 A2 EP 2068210A2 EP 08019798 A EP08019798 A EP 08019798A EP 08019798 A EP08019798 A EP 08019798A EP 2068210 A2 EP2068210 A2 EP 2068210A2
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EP
European Patent Office
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spring
trigger
cam
trigger device
mobile
Prior art date
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Withdrawn
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EP08019798A
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German (de)
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EP2068210A3 (fr
Inventor
Jean-François Mojon
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Chronode SA
Original Assignee
Chronode SA
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Publication date
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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
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/002—Gearwork where rotation in one direction is changed into a stepping movement
    • 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
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/20—Indicating by numbered bands, drums, discs, or sheets
    • 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
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • 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
    • G04B23/00—Arrangements producing acoustic signals at preselected times
    • G04B23/02—Alarm clocks
    • G04B23/025—Signal triggering

Definitions

  • the present invention relates to an instantaneous trigger device for use in a timepiece or in any mechanical device.
  • Such a triggering device makes it possible to transform a continuous, smooth or jerky movement, for example the continuous rotation of a wheel of an input mobile into a periodic instantaneous release movement of an output mobile.
  • the triggering device described in CH 578.752 has no pre-arming of the spring, which imposes a significant variation in the braking torque during the arming; moreover, the spring, not being a spiral spring, has only a weak active length; it is therefore not suitable for low drive torques.
  • the cam proposed in this document is not easy to size, it must avoid untimely clearances and ensure clearance of the anchor with minimal friction.
  • the triggering device described in EP 0.327.513 does not include any pre-arming of the spring, which imposes a significant variation in the braking torque during the arming.
  • the movement of the cam is secured only by a jumper, which makes the device sensitive to shocks.
  • the device described is relatively complicated and cumbersome; it comprises in particular folded portions on the hours disk. Such trigger device only seems suitable for the indication of a jumping time.
  • the object of the invention is therefore to propose a triggering device that does not have the known disadvantages of the devices of the prior art and is defined by a triggering device as described in claim 1, particular embodiments or variants being described in the dependent claims.
  • the invention also relates to a mechanical device or a timepiece provided with such a triggering device.
  • the figure 1 shows a block diagram of a triggering device; there is an input mobile 1 directly actuating a cam 2 and a spring device 3.
  • the cam 2 acts on a stop anchor 5 via a stopping fork 4, directly connected at said stop anchor 5.
  • This stop anchor 5 acts on the output mobile 6 via the spring device 3.
  • the trigger device shown at figure 2 comprises an input mobile 1, constituted here of a toothed wheel 10, set in regular rotation movement by a motor member, for example a mainspring via a gear train (not shown here) of a watch movement or any mechanical device.
  • This gear 10 is directly connected via its axis 100, on the one hand with a cam 2 and the other hand to a 1 st end 31 of a spring means 3, consisting of the trigger spring 30.
  • the rotation of the cam 2 causes an alternating angular displacement of a stopping fork 4, movable about its pivot axis 40.
  • the trigger spring 30, shown in detail in FIG. figure 5 Comprises a spiral spring 33, the 1 st end 31 follows the movement of the cam 2, as indicated above, while the 2 nd end 34 of the spiral spring 33 includes one or more regularly spaced teeth 35 on the periphery of the shutter spring 30, said teeth being successively blocked either by the entry pallet 50 or by the output pallet 51 of the stop anchor 5.
  • the cam 2 arms the spiral spring 33 via the movement of the 1st end 31 during the locking of a tooth 35, the release of this tooth 35 by the alternating angular movement of the anchor 5 triggering the device, or the angular displacement of the 2 nd end of the spring means, causing a corresponding angular displacement of an output mobile 6, constituted here of another toothed wheel 60 until the next blockage of the device by the next tooth 35.
  • T is the duration between two successive trips of the device
  • t + T is at all times an identical relative position between the input and output wheels 60. These two wheels 10 and 60 thus have identical average angular speeds. .
  • the cam 2 is integral with the input mobile 1 by its common axis 100.
  • the cam 2 is mounted on this axis 100 so that its angular position relative to the mobile input 1 can be adjusted to ability to finely adjust the angular position of the trigger.
  • the cam 2 has a shape such that it defines, for each angular position, a corresponding relative angular position of the stopping fork 4, thus avoiding inadvertent tripping of the device, in case of mechanical shock for example.
  • the cam 2 can have one or the other of the following forms: eccentric allowing to obtain 2 triggers per cam revolution, cam with 3 vertices, as represented in the figures, in the form of a triangle of Reuleaux, making it possible to obtain 6 triggers per cam revolution, respectively a triggering every 60 ° rotation of the input mobile 1.
  • the cam 2 comprises an odd number n of vertices, connected by convex sides, the center of the circle segment consisting of said side being located on the opposite vertex to that side.
  • Such a cam in cooperation with an anchor 5 as described, makes it possible to obtain n * 2 triggers per cam revolution.
  • the pallets 50 and 51 of the anchor 5 can be provided with ruby lifts.
  • the stop anchor 5 can act directly on the output mobile 6 instead of acting on the trigger spring 30.
  • the trigger spring 30, particularly visible at the figure 5 is formed from a thin plate cut to the desired shape; the entire trigger spring 30 can easily be obtained by a LIGA process or any lithographic photo process or by electroerosion or by any suitable manufacturing process.
  • the shutter spring 30 comprises a 1 st spring end 31 having a fastening means 310, here a two fixing sections, to secure said spring end with the wheel 10 of the input 1.
  • the mobile 2 nd end 34 of the trigger spring 30 comprises teeth 35 mentioned above, each having a form allowing it to be blocked or released by the paddles 50, 51 of the stopper 5.
  • the spring anchor 33 connecting the 1 st spring end 31 at the 2nd end 34 of spring is preferably a spiral spring providing a torque derived when triggered.
  • the 2 nd end 34 of the trigger spring 30 further comprises means fixation, here holes 36 for connecting the trigger spring 30 to the toothed wheel 60 of the output mobile 6 via at least one pin 37, see figure 3 .
  • This fixing by pin of the 2nd end 34 of the trigger spring 30 on the toothed wheel 60 of the output mobile 6 makes it possible to impose, during the mounting of the device, an angle of phase shift between these two elements, respectively a pre-winding spring 33 according to a desired value by choosing the hole 36 in which to place the pin 37.
  • This pre-armature can reduce the torque variation at the input or maintain a movable element in a specific position at the output.
  • At least one slot 11 is provided in the wheel 10 of the input mobile 1, allowing the passage of the pin 37.
  • the direction in which it is installed in the device may depend on the direction of rotation of the input mobile 1.
  • the output mobile 6 has been shown here in the form of a toothed wheel 60; its shape will obviously depend on the function to be performed by the triggering device. It may therefore be instead of the wheel 60, for example a finger for the activation of another mechanism or a cam for the activation of another mechanism or a second trigger device.
  • a triggering device as proposed here has numerous advantages: it instantaneously releases a useful torque whose value can be chosen according to the design of the spiral spring 33 as well as according to the selected prewiring, it is possible to choose different triggering angles according to the The shape of the cam, it is insensitive to shocks, it is of simple design, easy to implement and reliable in use, by design it can be integrated with many mechanisms for various applications.

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Abstract

Le dispositif de déclenchement est actionné par un mobile d'entrée (1) animé d'un mouvement régulier et est apte à fournir régulièrement un mouvement de déclenchement instantané. Il comporte notamment un ressort de déclencheur (30) en liaison d'un côté (31) avec une came (2) solidaire du mobile d'entrée et de l'autre côté (34) avec un mobile de sortie (6) animé dudit mouvement de déclenchement.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de déclenchement instantané destinée à être employé dans une pièce d'horlogerie ou dans tout dispositif mécanique.
  • Un tel dispositif de déclenchement permet de transformer un mouvement continu, lisse ou saccadé, par exemple la rotation continue d'une roue d'un mobile d'entrée en un mouvement de déclenchement instantané périodique d'un mobile de sortie.
  • Un dispositif de déclenchement selon l'invention permet notamment d'actionner les fonctions suivantes :
    • indication de seconde, minute ou heure sautante,
    • indication du quantième instantané,
    • mouvement instantané de pièces mécaniques,
    • déclenchement instantané d'un mécanisme de sonnerie,
    • etc...
  • Divers dispositif de déclenchements ont déjà été décrits, en particulier dans le brevet 578.752 et la demande EP 0.327.513 .
  • Le dispositif de déclenchement décrit dans CH 578.752 ne comporte aucun pré-armage du ressort, ce qui impose une variation importante du couple de freinage lors de l'armage; par ailleurs le ressort, n'étant pas un ressort spiral, n'a qu'une faible longueur active; il n'est donc pas adapté à de faibles couples d'entraînement. On remarque aussi que la came proposée dans ce document n'est pas facile à dimensionner, on doit éviter des dégagements intempestifs et assurer un dégagement de l'ancre avec un frottement minimum.
  • Comme le précédent, le dispositif de déclenchement décrit dans EP 0.327.513 ne comporte aucun pré-armage du ressort, ce qui impose une variation importante du couple de freinage lors de l'armage. Le mouvement de la came n'est sécurisé que par un sautoir, ce qui rend le dispositif sensible aux chocs. Le dispositif décrit est relativement compliqué et encombrant; il comporte en particulier des portions pliées sur le disque des heures. Un tel dispositif de déclenchement ne semble adapté que pour l'indication d'une heure sautante.
  • L'objet de l'invention est donc de proposer un dispositif de déclenchement ne comportant pas les inconvénients connus des dispositifs de l'art antérieur et est défini par un dispositif de déclenchement tel que décrit dans la revendication 1, des formes d'exécution particulières ou variantes étant décrites dans les revendications dépendantes. L'invention concerne aussi un dispositif mécanique ou une pièce d'horlogerie muni d'un tel dispositif de déclenchement.
  • L'invention est plus particulièrement décrite ci-dessous, cette description étant à considérer en regard du dessin annexé comportant les figures où :
    • la figure 1 représente un schéma de principe fonctionnel d'un dispositif de déclenchement selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue en perspective d'une forme d'exécution préférentielle d'un dispositif de déclenchement selon l'invention,
    • la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de déclenchement de la figure précédente,
    • la figure 4 est une vue éclatée du même dispositif de déclenchement, et
    • la figure 5 est une vue en plan d'une pièce du dispositif de déclenchement.
  • La figure 1 montre un schéma de principe d'un dispositif de déclenchement; on y trouve un mobile d'entrée 1 actionnant directement une came 2 ainsi qu'un dispositif à ressort 3. La came 2, agit sur une ancre d'arrêt 5 par l'intermédiaire d'une fourchette d'arrêt 4, directement reliée à ladite ancre d'arrêt 5. Cette ancre d'arrêt 5 agit sur le mobile de sortie 6 via le dispositif à ressort 3.
  • Les figures suivantes montrent les détails des pièces et éléments mentionnés ci-dessus.
  • Le dispositif de déclenchement représenté à la figure 2 comprend un mobile d'entrée 1, constitué ici d'une roue dentée 10, mise en mouvement de rotation régulier par un organe moteur, par exemple un ressort de barillet via un train d'engrenages (non représenté ici) d'un mouvement d'horlogerie ou de tout dispositif mécanique. Comme on le voit à la figure 3, cette roue dentée 10 est directement reliée via son axe 100, d'une part à une came 2 et d'autre part à une 1ère extrémité 31 d'un dispositif à ressort 3, constitué du ressort de déclencheur 30. La rotation de la came 2 provoque un déplacement angulaire alterné d'une fourchette d'arrêt 4, mobile autour de son axe de pivotement 40. Solidaire du même axe 40, et se déplaçant simultanément avec la fourchette d'arrêt 4 selon le même déplacement angulaire alterné, on trouve une ancre d'arrêt 5 comportant une palette d'entrée 50 et une palette de sortie 51. Le ressort de déclencheur 30, montré en détail à la figure 5, comprend un ressort spiral 33 dont la 1ère extrémité 31 suit le mouvement de la came 2, comme indiqué plus haut alors que la 2ème extrémité 34 du ressort spiral 33 comprend une ou plusieurs dents 35 régulièrement disposées sur la périphérie du ressort de déclencheur 30, lesdites dents étant successivement bloquées soit par la palette d'entrée 50, soit par la palette de sortie 51 de l'ancre d'arrêt 5. Ainsi, durant son pivotement la came 2 arme le ressort spiral 33 via le mouvement de la 1ère extrémité 31 durant le blocage d'une dent 35, le déblocage de cette dent 35 par le mouvement angulaire alterné de l'ancre 5 provoquant le déclenchement du dispositif, soit le déplacement angulaire de la 2ème extrémité du dispositif à ressort, entraînant un déplacement angulaire correspondant d'un mobile de sortie 6, constitué ici d'une autre roue dentée 60, jusqu'au prochain blocage du dispositif par la prochaine dent 35.
  • Si on appelle T la durée entre deux déclenchements successifs du dispositif, on a pour tout temps t+T une position relative identique entre les roues d'entrée 10 et de sortie 60. Ces deux roue 10 et 60 ont donc des vitesses angulaires moyennes identiques.
  • Afin d'assurer un fonctionnement parfait du dispositif de déclenchement, certaines dispositions sont à prendre pour les éléments constitutifs décrits.
  • Comme déjà indiqué, la came 2 est solidaire du mobile d'entrée 1 par son axe commun 100. La came 2 est montée sur cet axe 100 de manière à ce que sa position angulaire relativement au mobile d'entrée 1 puisse être ajustée afin de pouvoir régler finement la position angulaire du déclenchement. La came 2 a une forme telle qu'elle définisse, pour chaque position angulaire, une position angulaire correspondante déterminée de la fourchette d'arrêt 4, permettant ainsi d'éviter tout déclenchement intempestif du dispositif, en cas de choc mécanique par exemple. Afin de répondre à cette exigence, la came 2 peut avoir l'une ou l'autre des formes suivantes : excentrique permettant d'obtenir 2 déclenchements par tour de came, came à 3 sommets, comme représenté sur les figures, en forme de triangle de Reuleaux, permettant d'obtenir 6 déclenchements par tour de came, respectivement un déclenchement tous les 60° de rotation du mobile d'entrée 1. De manière générale la came 2 comprend un nombre n impair de sommets, reliés par des côtés convexes, le centre du segment de cercle constitué par ledit côté étant situé sur le sommet opposé à ce côté. Une telle came, en coopération avec une ancre 5 telle que décrite, permet d'obtenir n * 2 déclenchements par tour de came. Dans le cas où la came 2 est de forme excentrique, il peut être avantageux de placer deux ancres d'arrêt 5, coopérant entre elles, chacune placée d'un côté du ressort de déclencheur 30.
  • Afin d'équilibrer les durées de déclenchement et réduire les frottements, les palettes 50 et 51 de l'ancre 5 peuvent être munies de levées en rubis. En variante d'exécution, l'ancre d'arrêt 5 peut agir directement sur le mobile de sortie 6 au lieu d'agir sur le ressort de déclencheur 30.
  • Le ressort de déclencheur 30, particulièrement visible à la figure 5 est constitué à partir d'une plaque mince taillée selon la forme désirée ; l'ensemble du ressort de déclencheur 30 peut facilement être obtenu par un procédé LIGA ou tout procédé photo lithographique ou par électroérosion ou par tout procédé de fabrication idoine. Comme déjà mentionné, le ressort de déclencheur 30 comprend une 1ère extrémité de ressort 31 comportant un moyen de fixation 310, ici une fixation à 2 pans, permettant de solidariser ladite extrémité de ressort avec la roue 10 du mobile d'entrée 1. La 2éme extrémité 34 du ressort de déclencheur 30 comprend les dents 35 mentionnées précédemment, ayant chacune une forme lui permettant d'être bloquée ou débloquée par les palettes 50, 51 de l'ancre d'arrêt 5. Le ressort 33 reliant la 1ère extrémité de ressort 31 à la 2ème extrémité 34 de ressort est de préférence un ressort spiral délivrant un couple déterminé lors du déclenchement. On voit sur la figure 5 que la 2ème extrémité 34 du ressort de déclencheur 30 comprend en outre des moyens de fixation, ici des trous 36 permettant de relier le ressort de déclencheur 30 à la roue dentée 60 du mobile de sortie 6 par l'intermédiaire d'au moins une goupille 37, voir figure 3. Cette fixation par goupille de la 2ème extrémité 34 du ressort de déclencheur 30 sur la roue dentée 60 du mobile de sortie 6 permet d'imposer, lors du montage du dispositif, un angle de déphasage entre ces deux éléments, respectivement un pré-armage du ressort 33 selon une valeur désirée en choisissant le trou 36 dans lequel placer la goupille 37. Ce pré-armage permet de diminuer la variation de couple à l'entrée ou de maintenir un élément mobile selon une position bien déterminée en sortie. Afin de s'assurer que le pré-armage subsiste lors du démontage du mécanisme, au moins une fente 11 est prévue dans la roue 10 du mobile d'entrée 1, permettant le passage de la goupille 37. Vu la symétrie du ressort de déclencheur 30, le sens selon lequel il est installé dans le dispositif peut dépendre du sens de rotation du mobile d'entrée 1.
  • Le mobile de sortie 6 a été représenté ici sous forme d'une roue dentée 60; sa forme dépendra évidemment de la fonction à remplir par le dispositif de déclenchement. On pourra donc avoir en lieu et place de la roue 60, par exemple un doigt pour l'activation d'un autre mécanisme ou une came pour l'activation d'un autre mécanisme ou d'un deuxième dispositif de déclenchement.
  • Un dispositif de déclenchement tel que proposé ici possède de nombreux avantages : il libère instantanément un couple utile dont la valeur peut être choisie selon le dimensionnement du ressort spiral 33 ainsi que selon le pré-armage sélectionné, on peut choisir différents angles de déclenchement selon la forme de la came, il est insensible aux chocs, il est de conception simple, facile à mettre en oeuvre et fiable d'utilisation, de par sa conception il peut être intégré à de nombreux mécanismes pour diverses applications.

Claims (13)

  1. Dispositif de déclenchement destiné à transformer le mouvement continu, lisse ou saccadé, d'un mobile d'entrée (1,10) en un mouvement de déclenchement instantané d'un mobile de sortie (6,60), caractérisé en ce qu'il comprend :
    - une came (2) en rotation simultanée avec le mobile d'entrée (1,10),
    - un ressort déclencheur (30) comportant :
    - une première extrémité (31) en rotation simultanée avec le mobile d'entrée (1,10),
    - une deuxième extrémité (32) en mouvement simultané avec le mobile de sortie (6,60),
    - un ressort (33) reliant ladite première extrémité (31) et ladite deuxième extrémité (32),
    - une fourchette (4) actionnée par ladite came,
    - une ancre (5) en mouvement simultané avec ladite fourchette (4), comportant deux palettes (50,51), étant apte à bloquer ou débloquer le mouvement du mobile de sortie (6).
  2. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mobile d'entrée (1,10), la came (2) et la première extrémité (31) du ressort de déclencheur (30) sont montés solidairement sur un premier axe commun (100).
  3. Dispositif de déclenchement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mobile de sortie (6) est monté en rotation libre sur ledit premier axe (100).
  4. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came (2) est un excentrique.
  5. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la came (2) comporte un nombre impair de sommets reliés par des côtés convexes, le centre du segment de cercle constitué par ledit côté étant situé sur le sommet opposé à ce côté.
  6. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le jeu entre la fourchette (4) et le périmètre de la came (2) est minimum, de manière à empêcher tout déclenchement intempestif dudit dispositif de déclenchement.
  7. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de déclencheur (30) est entièrement confectionné dans une plaque mince.
  8. Dispositif de déclenchement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le ressort (33) du ressort de déclencheur (30) est un ressort spiral.
  9. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (34) du ressort de déclencheur (30) est fixée au mobile de sortie (6) au moyen d'au moins une goupille (37).
  10. Dispositif de déclenchement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (34) du ressort de déclencheur (30) comprend une pluralité de trous (36) disposés sur une portion d'arc de cercle aptes à recevoir ladite goupille de fixation (37), le trou dans lequel la goupille est placée déterminant un pré-armage du ressort de déclencheur (30).
  11. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième extrémité du ressort de déclencheur (34) comprend une pluralité de dents (35) lesdites dents étant successivement bloquées et débloquées par le mouvement alternatif de l'ancre (5).
  12. Dispositif mécanique comportant un dispositif de déclenchement selon l'une des revendications précédentes.
  13. Pièce d'horlogerie comportant un dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 à 11.
EP08019798A 2007-12-04 2008-11-13 Dispositif de déclenchement Withdrawn EP2068210A3 (fr)

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