CH694598A5 - Mouvement d'horlogerie comportant un mécanisme à tourbillon. - Google Patents

Description

  



   La présente invention a pour objet un mouvement d'horlogerie comportant  un mécanisme à tourbillon comportant deux organes supports, notamment  deux cages, le mouvement comportant un bâti et un rouage d'entraînement.  Ce mécanisme est dans la suite parfois dénommé tourbillon multicage.  Elle concerne également une pièce d'horlogerie équipée d'un tel nouvement.                                                     



   Dans la réalisation des pièces d'horlogerie compliquées il est bien  connu de faire recours à des mécanismes à tourbillon afin d'améliorer  la précision de marche de ces pièces. Malgré la petite dimension  requise, ceci est notamment également le cas pour les montres. Ces  mécanismes existent dans une variété des formes d'exécution, leurs  caractéristiques spécifiques étant souvent déterminées par l'application  concrète du mécanisme. 



   Par exemple, le brevet GB 2 027 232 décrit un mécanisme à tourbillon  dans lequel la roue d'échappement et le balancier sont montés dans  une cage qui est agencée de manière à tourner autour de deux axes  perpendiculaire l'un sur l'autre. Ces rotations sont réalisées à  l'aide de deux tiges. Du fait de la présence de deux axes de rotation,  le balancier est amené à occuper plusieurs positions lors de la marche  du mécanisme à tourbillon. Cette caractéristique distingue le mécanisme  des dispositifs classiques à tourbillon simple. Le positionnement  variable du balancier est pourtant limité dans le mécanisme présenté  dans ce document, car les mouvements du balancier sont réalisés autour  de deux axes de rotation seulement, ce qui ne peut pas permettre  de balayer tout l'espace disponible.

   De plus, un tel système prend  relativement beaucoup de place, facteur qui est toujours important,  en particulier si l'intégration du mécanisme dans une montre est  désirée. 



   Un autre mécanisme de ce genre est exposé dans un article publié  dans le journal "chronométrophilia" (no. 40/1996, page 17) de "l'Association  Suisse    pour l'histoire de la mesure du temps". Ce mécanisme à  tourbillon ne possède qu'une seule cage. Dans cette cage, l'axe du  balancier forme un angle de 30 DEG  avec l'axe de rotation de la  cage, contrairement au cas d'un tourbillon classique. Tandis que  cet arrangement permet d'amener le balancier à effectuer des mouvements  dans un plan autre que le plan de rotation de la cage, cette disposition  n'est pourtant pas idéale à cette égard. De plus, du à la présence  d'une seule cage, l'angle de ce plan par rapport à un système de  coordonnés fixe n'est pas susceptible de changer lors de la marche  de la montre.

   De même, il est important pour l'arrangement d'un tel  mécanisme de l'optimiser au niveau de l'encombrement afin de permettre  une intégration dans une montre. 



   Le but de la présente invention est de réaliser un mécanisme tendant  à obvier aux inconvénients précités des systèmes actuels et permettant  de réduire au maximum l'épaisseur du mouvement de la pièce d'horlogerie  ainsi que d'augmenter le nombre de positions possibles du balancier  de la montre relatives à un système de coordonnés fixe. 



   Ainsi, la présente invention a pour objet un mouvement d'horlogerie  comportant un mécanisme à tourbillon comprenant les caractéristiques  énoncées à la revendication 1. 



   D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans  les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après  l'invention plus en détail à l'aide de dessins annexés. 



   La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie équipée  d'un tel mouvement. 



   Le mécanisme à tourbillon d'un mouvement selon la présente invention  est caractérisé principalement par le fait que l'axe de l'organe  support porte-balancier n'est pas parallèle aux axes des autres mobiles  du mouvement, comme ceux de la roue de moyenne, de la roue de grande  moyenne ou du barillet. 



     De plus, l'axe de rotation de l'organe support porte-balancier,  formant une cage portant le balancier forme un angle droit avec l'axe  dudit balancier, contrairement au cas conventionnel dans un tourbillon  classique où ces axes sont coaxiaux. 



   Par ces mesures, on obtient d'une part un encombrement réduit qui  favorise l'intégration d'un mécanisme compliqué de ce genre dans  une pièce d'horlogerie, et notamment dans une montre bracelet. La  réduction de l'épaisseur du mouvement de la pièce d'horlogerie peut  être optimisée. D'autre part, du fait de la présence d'au moins deux  cages pivotant suivant deux axes de rotation dans l'espace, et du  fait que l'axe de rotation de la dernière cage forme un angle droit  avec l'axe du balancier, on permet au balancier d'occuper une grande  variété de positions lors de la marche de la pièce d'horlogerie.

    Cette caractéristique se manifeste de manière avantageuse sur la  précision de la marche de la pièce d'horlogerie en agissant au niveau  de la stabilisation de la fréquence du balancier et notamment de  la compensation de l'effet du déséquilibre de l'organe oscillant  du à l'effet du champ gravitationnel (et électromagnétique) présent  autour de l'oscillateur. 



   En général, un arrangement adéquat de l'axe de rotation de la première  cage par rapport à l'axe de rotation de la deuxième cage et de celui-ci  par rapport à l'axe de rotation du balancier, et notamment l'arrangement  spécifique d'un tourbillon multicage selon la présente invention,  permet la conception d'un mécanisme permettant plus de positions  distinctes du balancier relatives à un système de coordonnés fixe,  que dans les mécanismes connus auparavant. Ainsi, on arrive avec  ce type de tourbillon multicage à mieux éliminer les effets du champ  gravitationnel (et électromagnétique) présent autour d'un oscillateur  sur la fréquence de son oscillation. 



   De plus, un mécanisme à tourbillon multicage selon une forme d'exécution  de la présente invention peut comporter d'autres caractéristiques  comme le fait que les cages ne tournent pas à la même vitesse les  unes par rapport aux autres. 



     Les cages peuvent être agencées de manière à pivoter dans des  blocs pare-chocs pour réduire le diamètre des pivots afin d'obtenir  une réduction des frottements. 



   Une partie ou toutes les fournitures peuvent être fabriquées dans  des matériaux légers afin de diminuer l'inertie du mécanisme. 



   Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution  de l'invention. Ces dessins montrent:      à la fig. 1 une coupe  de cette forme d'exécution du mécanisme à tourbillon et d'une partie  du rouage et du bâti du mouvement,     aux fig. 2a, 2b, 2c et 2d  des vues de la première cage et de la deuxième cage assemblées,     aux fig. 3, 4a et 4b la première cage en vue éclatée et assemblée,  et     aux fig. 5, 6a, 6b, 6c et 6d la deuxième cage en vue éclatée  et assemblée.  



   L'invention va maintenant être décrite en détail en faisant référence  à ces dessins illustrant une forme d'exécution d'un tourbillon multicage  selon la présente invention. 



   En référence aux fig. 1 et 2, le principe de fonctionnement d'un  mécanisme selon l'invention peut être expliqué. Il consiste en ce  qu'un mouvement angulaire du rouage d'entraînement 22 du mouvement  de la pièce d'horlogerie destiné à être équipée avec ce mécanisme,  par exemple un mouvement angulaire de la roue de moyenne 19, provoque  la rotation d'une première cage 12 sur laquelle est fixée une première  roue fixe 13 de la première cage. Une deuxième cage 18 effectue la  même rotation avec la rotation de la première cage 12 autour de l'axe  de rotation 20 d'un pignon 15 de la première cage 12, car cette deuxième  cage 18 est montée sur la première cage 12. 



     Simultanément, une deuxième roue fixe 10 de la deuxième cage 18  engrène avec une roue morte 21 fixée au bâti 24 du mouvement de manière  à ce que la deuxième cage 18 soit entraînée lors de sa rotation avec  la première cage 12 en une rotation autour de l'axe de rotation 17  de la deuxième cage 18. Cette axe de rotation 17 est dans la figure  1, qui montre une possibilité pour la disposition de ces cages, perpendiculaire  au plan de la figure. 



   Un pignon d'échappement 7a portant une roue d'échappement 7 est monté  sur la deuxième cage 18 et engrène avec ladite première roue fixe  13 de la première cage 12, la rotation de la deuxième cage 18 entraînant  ainsi la roue d'échappement 7. Celle-ci coopère au moyen d'une ancre  8 avec un balancier 2. 



   Les première et deuxième cages, et de manière générale toutes les  cages intégrées dans ce mécanisme, peuvent tourner à des vitesses  différentes les unes par rapport aux autres, en fonction des rapports  choisis pour les roues d'entraînement correspondantes. Dans l'exemple  décrit ci-dessus, ces vitesses sont d'un tour/minute pour la première  cage et trois tours/minute pour la deuxième cage. 



   La fig. 1 montre en détail, à l'aide d'une coupe d'une forme d'exécution  d'un mécanisme à tourbillon avec deux cages, les éléments d'un tel  mécanisme à tourbillon multicage et leur disposition. Elle représente  également une partie du rouage et du bâti d'un mouvement destiné  à recevoir un tel mécanisme. 



   Un mécanisme à tourbillon selon la présente invention comporte au  moins deux cages, dans le cas spécifique représenté aux dessins il  comporte deux cages. Il est destiné et adapté à être intégré dans  un mouvement d'une pièce d'horlogerie. Le mouvement comporte de façon  conventionnelle un bâti 24 et un rouage d'entraînement 22 avec lesquels  le mécanisme est susceptible de coopérer. 



   La disposition particulière du mécanisme exposé à la fig. 1 exige  que l'axe de rotation 20 de la première cage 12 du mécanisme à tourbillon  ne soit pas parallèle aux axes de rotation des autres mobiles du  mouvement. L'axe de rotation    du pignon 15 de la première cage  12, qui défini l'axe de rotation 20 de la première cage 12, est incliné  par rapport au plan défini par le bâti 24. Par contre, l'axe de rotation  23 de la roue de moyenne 19 et, en général, les axes de rotation  des autres mobiles du rouage d'entraînement 22 du mouvement de la  pièce d'horlogerie sont agencés perpendiculairement à ce plan, comme  il est habituel dans ces mécanismes. Ils forment donc un angle  alpha  avec l'axe de rotation 20 de la première cage 12, cet angle étant  normalement compris dans la plage de 10 DEG  à 80 DEG .

   De préférence,  il se trouve dans la plage de 30 DEG  à 40 DEG  et est égal à 37,5  DEG  dans l'exemple exposé à la fig. 1, cette valeur étant susceptible  de changer selon la construction afin de réduire l'encombrement du  mécanisme en hauteur. 



   La coopération entre le rouage d'entraînement 22 et la première cage  12 est réalisée ici spécifiquement par l'engrènement du pignon 15  de la première cage 12 avec la roue de moyenne 19, ce qui permet  donc une relation cinétique directe entre le rouage d'entraînement  22 et le mécanisme à tourbillon. 



   Le pignon 15 et un pivot 16 de la première cage 12 sont agencés le  long de l'axe de rotation 20 de la première cage 12 afin de permettre  son pivotement autour de cette axe. 



   Comme le montre la fig. 3, cette première cage 12 peut être formée  par l'assemblage d'une partie inférieure 12a et d'une partie supérieure  12b qui sont, par exemple, vissées l'une à l'autre. Des logements  munis de blocs pare-chocs 14 définissent l'axe de rotation 17 de  la deuxième cage 18. La partie supérieure 12b comporte une première  roue fixe 13 solidaire de la première cage 12. 



   Les fig. 4 montrent des vues de la première cage 12, une fois vue  de cOté et une fois du haut, afin de détailler la conception et la  disposition des différents éléments de cette cage. 



   La deuxième cage 18, comme le montre la fig. 5 en une vue éclatée  de cette cage, est également formée de préférence par l'assemblage  d'une partie inférieure 9 et d'une partie supérieure 1 de la deuxième  cage 18. De nouveau, ces parties peuvent être vissées l'une à l'autre  ou assemblées d'une autre manière. 



     De même, des logements munis de blocs pare-chocs 14 sont agencés  dans ces parties inférieures et supérieures de la deuxième cage,  pour définir l'axe de rotation 25 du balancier 2. Celui-ci est monté  de manière à pouvoir pivoter autour de cet axe 25 dans la deuxième  cage 18, comme il ressort soit de la fig. 5 soit de la fig. 6, qui  montrent des vues du haut et de deux cOtés ainsi qu'une vue en perspective  de cette cage 18 munie du balancier 2. 



   Un premier pilier 4 et un deuxième pilier 11 de la deuxième cage  18 sont montés entre la partie inférieure 9 et la partie supérieure  1 de la deuxième cage 18, par exemple de nouveau à l'aide des vis.  Ces piliers 4, 11 comportent également des logements qui reçoivent  les pivots 5 de la deuxième cage 18 et permettent à celle-ci de pivoter  autour de l'axe de rotation 17 susmentionné de la deuxième cage 18.  Coaxial à cet axe de rotation 17, la deuxième roue fixe 10 de la  deuxième cage 18 est fixée au deuxième pilier 11, comme le montrent  les fig. 5 et 6. 



   Dans la forme d'exécution montrée aux figures, un pont d'échappement  3 et un pont d'ancre 6 sont placés sur la partie inférieure 9 de  la deuxième cage 18, ces constituants étant ici de nouveau vissés  sur cette cage 18 et comportant des logements afin de recevoir la  roue d'échappement 7 et l'ancre 8. Les éléments 7 et 8 peuvent pivoter  dans leurs logements correspondants, leur axe de pivotement étant  parallèle à l'axe de rotation 25 du balancier 2. La roue d'échappement  7 est montée sur un pignon d'échappement 7a dont une extrémité de  l'axe est logée dans la partie inférieure 9 de la deuxième cage 18.                                                            



   La roue d'échappement 7 et l'ancre 8 sont agencés de manière à coopérer  de façon traditionnelle. Le pignon d'échappement 7a engrène avec  la première roue fixe 13 de la première cage 12, comme cela a été  dit lors de l'explication du fonctionnement du dispositif. La deuxième  roue fixe 10 fixée à la deuxième cage 18 engrène avec la roue morte  21 fixée au bâti 24. Ainsi, la deuxième cage 18 est entraînée en  rotation autour de son axe de rotation 17 lors de la rotation de  la première cage 12 autour de l'axe de rotation 20 de cette dernière.  Celle-ci est en    relation cinétique avec le rouage d'entraînement  22 du mouvement de la pièce d'horlogerie par le pignon 15 de la première  cage 12. 



   Il est à remarquer que le plan de la roue morte 21 fixée au bâti  24 est incliné par rapport au plan du bâti 24, l'angle pouvant être  défini entre la ligne d'intersection du plan de cette roue morte  et le plan défini par les axes 20 et 23 et la ligne d'intersection  de ce plan avec le plan du bâti 24. Cette angle correspond à l'angle  alpha  entre l'axe de rotation 20 de la première cage 12 et l'axe  de rotation 23 de la roue de moyenne 19 voir en général les axes  des autres mobiles du rouage d'entraînement 22 du mouvement de la  pièce d'horlogerie. 



   Un angle droit a été choisi dans la forme d'exécution exposé ci-dessus  en ce qui concerne la disposition des axes de rotation 20 et 17 de  la première cage 12 et de la deuxième cage 18. Cet arrangement est  préférable pour le positionnement variable du balancier 2, mais pourrait  être modifié. 



   L'axe de rotation de la dernière cage portant le balancier 2 n'est  pas coaxial ni parallèle à l'axe de rotation 25 du balancier. En  particulier, l'axe de rotation de la dernière cage portant le balancier  forme un angle droit avec l'axe de rotation 25 dudit balancier. Dans  la forme d'exécution exposée, cet angle droit se trouve entre l'axe  de rotation 25 du balancier et l'axe de rotation 17 de la deuxième  cage 18 représentant le cas général d'une dernière cage portant le  balancier. Cet angle droit est particulièrement bien adapté afin  de pouvoir assurer le plus de positions du balancier 2 par rapport  à un système de coordonnées fixe. 



   Bien évidemment, les différents éléments du mécanisme à tourbillon  décrits ci-dessus pourraient aussi être arrangés de façon différente  que montré ici, notamment en ce qui concerne les moyens de fixation  par des vis ou les moyens de pivotement comme les blocs pare-chocs.  Ceci s'applique également à la forme et l'arrangement des parties  des cages 12 et 18 ainsi qu'à la disposition de la roue d'échappement  7 et de l'ancre 8. Les vitesses différentes mentionnées ci-dessus  avec lesquelles les cages tournent les unes par rapport aux autres  peuvent être modifiés à l'aide des rapports choisis entre les roues  correspondantes. Toutes les    fournitures peuvent être fabriquées  dans des matériaux différents, notamment des matériaux légers afin  de diminuer l'inertie du mécanisme. 



   En général, un arrangement adéquat de l'axe de rotation de la première  cage 12 par rapport à l'axe de rotation de la deuxième cage 18 et  de celui-ci par rapport à l'axe de rotation du balancier 2, et notamment  l'arrangement spécifique décrit dans la forme d'exécution ci-dessus,  permet la conception de ce genre de mécanisme et permet plus de positions  du balancier de la pièce d'horlogerie relatives à un système de coordonnés  fixes que dans les mécanismes connus auparavant. 



   L'encombrement réduit du à l'inclinaison de l'axe de rotation de  la première cage par rapport au plan du bâti favorise l'intégration  d'un mécanisme compliqué à cages multiples de ce genre dans une pièce  d'horlogerie, et notamment dans une montre bracelet. En conséquence,  l'épaisseur du mouvement de la pièce d'horlogerie peut être réduit  de façon appréciable. 



   Il est évident qu'une pièce d'horlogerie équipé d'un tel mécanisme  à tourbillon multicage présente les mêmes avantages que ceux énumérés  ci-dessus dans le cadre de la description de ce mécanisme.

Claims (11)

1. Mouvement d'horlogerie comprenant un bâti (24) et un rouage d'entraînement (22), caractérisé par le fait qu'il comporte un mécanisme à tourbillon portant un balancier (2) muni d'un organe support principal (12) et d'un organe support porte-balancier (18) monté rotativement sur l'organe support principal (12); par le fait que le mécanisme à tourbillon tourne autour d'un premier axe de rotation (20) formant un angle alpha avec les axes de rotation (23) des mobiles du rouage d'entraînement (22); et par le fait que l'organe support porte-balancier (18) tourne autour d'un second axe de rotation (17) qui n'est ni coaxial ni parallèle à l'axe de rotation (25) dudit balancier (2).

2. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle alpha est compris entre 10 DEG et 80 DEG .

3.

Mouvement d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'angle alpha est compris entre 30 DEG et 40 DEG .

4. Mouvement d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe support principal (12) et l'organe support porte-balancier (18) tournent à des vitesses différentes.

5. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la vitesse de rotation de l'organe support porte-balancier (18) autour du second axe de rotation (17) est plus rapide que la vitesse de rotation de l'organe support principal (12) autour du premier axe de rotation (20).

6. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la vitesse de rotation de l'organe support principal (12) est de un tour par minute.

7.

Mouvement d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la vitesse de l'organe support principal (12) autour du premier axe (20) est de un tour par minute et que la vitesse de rotation de l'organe support porte-balancier (18) autour du second axe de rotation (17) est de trois tours par minute.

8. Mouvement d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes; caractérisé par le fait que le premier axe de rotation (20) de l'organe support principal (12) forme un angle droit avec le second axe de rotation (17) de l'organe support porte-balancier (18).

9. Mouvement d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'axe de rotation (25) du balancier (2) forme un angle droit avec le second axe de rotation (17) de l'organe support porte-balancier (18).

10.

Mouvement d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe support principal (12) est formé par une première cage et que l'organe support porte-balancier (18) est formé par une seconde cage.

11. Pièce d'horlogerie dont le mouvement est constitué selon l'une des revendications précédentes.