EP1918789B1 - Masse oscillante pour recharger la source d'énergie d'un instrument portable - Google Patents

Masse oscillante pour recharger la source d'énergie d'un instrument portable Download PDF

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EP1918789B1
EP1918789B1 EP06022676A EP06022676A EP1918789B1 EP 1918789 B1 EP1918789 B1 EP 1918789B1 EP 06022676 A EP06022676 A EP 06022676A EP 06022676 A EP06022676 A EP 06022676A EP 1918789 B1 EP1918789 B1 EP 1918789B1
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EP
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weight
primary
oscillating
felloe
assembled
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Paulo Bravo
Nicolas Ehrsam
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Swatch Group Management Services AG
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Swatch Group Management Services AG
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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
    • G04B5/00—Automatic winding up
    • G04B5/02—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
    • G04B5/04—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch by oscillating weights the movement of which is limited
    • 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
    • G04B5/00—Automatic winding up
    • G04B5/02—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
    • G04B5/16—Construction of the weights
    • G04B5/165—Weights consisting of several parts
    • 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
    • G04B5/00—Automatic winding up

Definitions

  • the present invention relates to an oscillating mass for a portable instrument whose movements of the user make it possible to set said oscillating mass in motion to drive either an automatic winding device, for example that of a mainspring of a watch movement.
  • an automatic winding device for example that of a mainspring of a watch movement.
  • a generator capable of recharging a source of electrical energy of any other portable instrument.
  • the document CH 317 534 discloses a device in which a semicircular pendulum element is pivoted between two plates of the main oscillating mass to create the initial pulse.
  • the initial pulse is provided by a mobile charge (mercury, steel ball, etc ...) disposed in a housing formed inside the main oscillating mass.
  • the present invention therefore aims at overcoming the drawbacks of the aforementioned prior art by providing an oscillating mass comprising a primary mass and a secondary mass making it possible to give the initial impulse, of simple and economical construction, possibly being adaptable with little modification to an existing oscillating weight made in one piece.
  • the invention relates to an oscillating mass, designed to cause an initial pulse, then maintained by the natural movements of the wearer, while being relatively simple and economical construction. It comprises a primary oscillating mass integral with an axis driving a kinematic chain and at least one secondary mass movable relative to the primary mass to give shock by the initial pulse to the primary mass.
  • the invention is characterized in that the secondary mass is assembled on the outside of the primary mass being able to have a displacement generating shock on stops arranged at the ends of a guide means located at the periphery of said mass. primary.
  • an oscillating mass is represented at rest, that is to say when the user of a wristwatch equipped with such an oscillating mass makes no movement, or that he removed it from his wrist. It comprises two parts 10 and 20 movable relative to each other.
  • a first part which will subsequently be designated as "primary mass" 10, is integral with the motor axis 6 (represented only by its center line), which comprises, in a known manner, a pinion meshing with a kinematic chain to reassemble a barrel spring or to drive a generator to recharge a battery.
  • the primary mass 10 is composed of a one-piece reinforcement comprising an attachment ring 11 on the axis 6, and two arms 13a, 13b whose ends are joined by a serge 14.
  • the central part of the primary mass 10 has a recess 8 in the form of annular sector which will allow the clearance of the secondary mass 20.
  • the secondary mass 20 is made in two elements, upper 22 and lower 24, assembled from outside on either side of the serge 14 by means of screws 23 or by any other equivalent fastening means.
  • a groove 21 is formed in the base of the upper element 22 to fit the shape of the serge 14.
  • figure 5 also shows that the lower element 24 has a thinned portion 26, the sole function of which is to leave a little more space to underlying mobiles. It will also be observed that the groove 21 could equivalently be formed in the lower member 24 if it had the "massive" shape shown in dashed lines.
  • the lower element 24 comprises lights 28 arranged at the level of the serge 14, being separated by solid zones 27, which reduces the friction surfaces with the said serge 14.
  • These solid zones 27 as well as the surfaces serge 14 may further have a deposit or coating to enhance tribological properties, such as an oil or grease film, a molybdenum sulfide coating, DLC (diamond like carbon) or the like.
  • the figure 2 represents the displacement of the secondary mass 20, even when the wearer makes a small amplitude movement.
  • the figure 3 represents the shock produced at the end of stroke of the secondary mass 20, shock which will cause the setting in motion of the primary mass 10.
  • the figure 6 represents a second embodiment which differs from the previous embodiment in that the primary mass 10 is made with a separable serge 14, and in that the secondary mass 20 is made in one piece with a circular path corresponding to the groove 21 of the first embodiment.
  • the mass secondary 20 may also be formed of two pre-assembled elements, for example by welding. This secondary mass 20 is threaded onto the serge 14 which is then attached to the ends of the arms 13a, 13b by means of screws 15, or by any other equivalent means.
  • the figure 7 represents a third embodiment in which the primary mass 10 is made in one piece and comprises a circular sector 9 in which is formed a slot 19 which serves as a means for guiding the secondary mass 20.
  • the secondary mass 20 is then realized in two parts 22, 24 which are assembled by means of two screws 23 whose rods pass through the slot 19.
  • the circular sector 9 is shown full, but it could also have an annular recess 8, as in the first embodiment.
  • the figure 8 represents a fourth embodiment in which the secondary mass 20 is guided by a recess 18 formed in the thickness of the primary mass 10.
  • the recess 18 and a part of the secondary mass 20 are slid into one another by means of a "dovetail" type assembly, the female part consisting of the recess 18 as shown in FIG. figure 9 .
  • the primary mass 10 comprises at each end of the sector 9 a stop 12a, 12b, one of these stops 12a being fixed by a screw 25. This makes it possible to slide the secondary mass 20 into the recess 18, and then to limit the deflection by aiming at the stop 12a. As we can see, this construction is particularly simple.
  • This dovetail assembly could also be made by inverting the male and female parts, as shown in FIG. figure 10 .
  • the male and female parts could also have shapes other than trapezoidal, for example an open circular shape as shown in FIG. figure 11 .
  • the figure 12 represents a fifth embodiment which differs from the previous embodiments essentially in that the secondary mass is composed of two masses 20a, 20b totally independent.
  • the primary mass 10 is composed of an armature constituted by a fixing ring 11 on the motor shaft 6, said ring being extended by a single arm 13 joining the median portion of a serge 14 made in two parts 14a , 14b.
  • Each portion 14a, 14b constitutes a means for guiding the secondary masses 20a, 20b which are slidably mounted thereon.
  • the clearance of the secondary masses 20a, 20b is limited by stops 12a, 12b held in the ends of the half-serrations 14a, 14b by screws 25.

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne une masse oscillante pour un instrument portable dont les mouvements de l'usager permettent de mettre en mouvement ladite masse oscillante pour entraîner, soit un dispositif de remontage automatique, par exemple celui d'un ressort de barillet d'un mouvement horloger, qui sera pris à titre d'exemple par la suite, soit une génératrice apte à recharger une source d'énergie électrique d'un quelconque autre instrument portable.
    • Arrière plan technologique
  • Dans les montres mécaniques, on a proposé depuis longtemps des mécanismes qui évitent le remontage manuel du ressort de barillet grâce aux mouvements du porteur. Le brevet CH 142 511 , publié en 1930, est très représentatif des solutions déjà proposées à cette époque en utilisant une masse oscillante, à simple ou double action, dont le pignon va entraîner une chaîne cinématique démultiplicatrice qui va permettre de remonter le ressort.
  • De nombreux perfectionnements ont été apportés à ce principe au niveau de la forme, de la nature, ou de l'emplacement des masses, et de leur point de pivotement.
  • On s'est également aperçu très tôt que l'efficacité d'une masse oscillante pour un remontage automatique dépendait de l'activité plus ou moins grande du porteur, mais aussi, et peut-être de façon prioritaire, de l'impulsion initiale qui lui était donnée, pour que le mouvement de balancier puisse être entretenu ensuite par des mouvements ordinaires du porteur.
  • Pour créer cette impulsion initiale, sans imposer une agitation excessive du porteur, diverses solutions ont déjà été proposées.
  • Le document CH 317 534 décrit un dispositif dans lequel un élément pendulaire semi-circulaire est pivoté entre deux plateaux de la masse oscillante principale pour créer l'impulsion initiale. Dans le document CH 149 136 , l'impulsion initiale est fournie par une charge mobile (mercure, bille en acier, etc...) disposée dans un logement formé à l'intérieur de la masse oscillante principale.
  • Ces constructions sont relativement compliquées et encombrantes, et n'ont, à la meilleure connaissance de la demanderesse, jamais été intégrées dans un mouvement horloger mis sur le marché.
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention vise donc à pallier les inconvénients de l'art antérieur précité en procurant une masse oscillante comprenant une masse primaire et une masse secondaire permettant de donner l'impulsion initiale, de construction simple et économique en étant éventuellement adaptable avec peu de modifications à une masse oscillante existante réalisée en une seule pièce.
  • A cet effet l'invention concerne une masse oscillante, conçue pour provoquer une impulsion initiale, ensuite entretenue par les mouvements naturels du porteur, tout en étant de construction relativement simple et économique. Elle comporte une masse oscillante primaire solidaire d'un axe entraînant une chaîne cinématique et au moins une masse secondaire mobile par rapport à la masse primaire pour donner par chocs l'impulsion initiale à la masse primaire. L'invention est caractérisée en ce que la masse secondaire est assemblée sur l'extérieur de la masse primaire en étant apte à avoir un débattement générateur de chocs sur des butées disposées aux extrémités d'un moyen de guidage situé à la périphérie de ladite masse primaire. La description détaillée qui va suivre donnera à titre d'exemples divers modes de réalisations reposant tous sur ce même concept inventif.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante de divers modes de réalisation, donnés à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • les figures 1, 2 et 3 représentent en perspective un premier mode de réalisation selon trois positions;
    • la figure 4 est une représentation du premier mode de réalisation en perspective éclatée, en vue de dessus;
    • la figure 5 correspond à la figure 4 en vue de dessous;
    • les figures 6, 7, 8 et 12 correspondent à quatre autres modes de réalisation, et
    • les figures 9, 10 et 11 représentent en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 8 des variantes de réalisation de la liaison entre la masse primaire et la masse secondaire.
    Description détaillées de l'invention
  • En se référant d'abord aux figures 1 à 5 on décrit ci-après un premier mode de réalisation d'une masse oscillante selon l'invention. A la figure 1 la masse oscillante est représentée au repos, c'est à dire lorsque l'utilisateur d'une montre-bracelet équipée d'une telle masse oscillante ne fait aucun mouvement, ou qu'il l'a retirée de son poignet. Elle comporte deux parties 10 et 20 mobiles l'une par rapport à l'autre. Une première partie, qui sera par la suite désignée par "masse primaire" 10, est solidaire de l'axe moteur 6 (représenté seulement par son trait d'axe) qui comporte de façon connue un pignon engrenant avec une chaîne cinématique pour remonter un ressort de barillet ou pour entraîner une génératrice pour recharger une batterie.
  • La masse primaire 10 est composée d'une armature en une seule pièce comprenant un anneau de fixation 11 sur l'axe 6, et deux bras 13a, 13b dont les extrémités sont réunis par une serge 14. La partie centrale de la masse primaire 10 comporte un évidement 8 en forme de secteur annulaire qui va permettre le débattement de la masse secondaire 20.
  • En se référant également aux figures 4 et 5, on voit que la masse secondaire 20 est réalisée en deux éléments, supérieur 22 et inférieur 24, assemblées depuis l'extérieur de part et d'autre de la serge 14 au moyen de vis 23 ou par tout autre moyen de fixation équivalent.
  • Comme on le voit plus facilement sur la figure 5, une rainure 21 est formée dans la base de l'élément supérieur 22 pour venir épouser la forme de la serge 14. La figure 5 montre également que l'élément inférieur 24 comporte une partie amincie 26, dont la seule fonction est de laisser un peu plus d'espace à des mobiles sous-jacents. On observera également que la rainure 21 pourrait de façon équivalente être formée dans l'élément inférieur 24, si celui-ci avait la forme "massive" représentée en pointillés.
  • On voit également que l'élément inférieur 24 comporte des lumières 28 disposées au niveau de la serge 14, en étant séparées par des zones pleines 27, ce qui diminue les surfaces de frottement avec ladite serge 14. Ces zones pleines 27 ainsi que les surfaces de la serge 14 peuvent en outre avoir un dépôt ou un revêtement permettant d'améliorer les propriétés tribologiques, tel qu'un film d'huile ou de graisse, un revêtement de sulfure de molybdène, de DLC (diamond like carbon) ou autres.
  • La figure 2 représente le déplacement de la masse secondaire 20, même lorsque le porteur effectue un mouvement de faible amplitude.
  • La figure 3, représente le choc produit en bout de course de la masse secondaire 20, choc qui va entraîner la mise en mouvement de la masse primaire 10.
  • La figure 6, représente un deuxième mode de réalisation qui diffère du précédent en ce que la masse primaire 10 est réalisée avec une serge 14 séparable, et en ce que la masse secondaire 20 est réalisée en une seule pièce avec un chemin circulaire correspondant à la rainure 21 du premier mode de réalisation. La masse secondaire 20 peut également être formée de deux éléments pré-assemblés, par exemple par soudage. Cette masse secondaire 20 est enfilée sur la serge 14 qui est ensuite fixée aux extrémités des bras 13a, 13b au moyen de vis 15, ou par tout autre moyen équivalent.
  • La figure 7 représente un troisième mode de réalisation dans lequel la masse primaire 10 est réalisée en une seule pièce et comporte un secteur circulaire 9 dans lequel est formée une fente 19 qui sert de moyen de guidage de la masse secondaire 20. La masse secondaire 20 est alors réalisée en deux parties 22, 24 qui sont assemblées au moyen de deux vis 23 dont les tiges traversent la fente 19. Le secteur circulaire 9 est représenté plein, mais il pourrait également présenter un évidement annulaire 8, comme dans le premier mode de réalisation.
  • La figure 8 représente un quatrième mode de réalisation dans lequel la masse secondaire 20 est guidée par un évidement 18 formé dans l'épaisseur de la masse primaire 10. L'évidement 18 et une partie de la masse secondaire 20 sont coulissés l'un dans l'autre au moyen d'un assemblage de type "à queue d'aronde", la partie femelle étant constituée par l'évidement 18 comme représenté à la figure 9. La masse primaire 10 comporte à chaque extrémité du secteur 9 une butée 12a, 12b, l'une de ces butées 12a étant fixée par une vis 25. Cela permet de coulisser la masse secondaire 20 dans l'évidement 18, puis d'en limiter le débattement en visant la butée 12a. Comme on le voit cette construction est particulièrement simple.
  • Cet assemblage à queue d'aronde pourrait également être réalisé en inversant les parties mâle et femelle, comme représenté à la figure 10. Les parties mâle et femelle pourraient également avoir des formes autres que trapézoïdales, par exemple une forme circulaire ouverte comme représenté à la figure 11.
  • La figure 12 représente un cinquième mode de réalisation qui diffère des modes de réalisation précédents essentiellement en ce que la masse secondaire est composée de deux masses 20a, 20b totalement indépendantes. A cet effet la masse primaire 10 est composée d'une armature constituée par un anneau de fixation 11 sur l'axe moteur 6, ledit anneau étant prolongé par un unique bras 13 rejoignant la partie médiane d'une serge 14 réalisée en deux parties 14a, 14b. Chaque partie 14a, 14b constitue un moyen de guidage des masses secondaires 20a, 20b qui sont montées à coulissement sur celles-ci. Le débattement des masses secondaires 20a, 20b est limité par des butées 12a, 12b maintenues dans les extrémités des demi-serges 14a, 14b par des vis 25.
  • D'autre variantes peuvent être envisagées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de la présente invention, illustrée déjà par plusieurs modes de réalisation.

Claims (8)

  1. Masse oscillante montée sur un axe moteur (6) pour le remontage automatique d'un ressort ou pour l'entraînement d'une génératrice d'un instrument portable, composée d'une masse oscillante primaire (10) solidaire de l'axe moteur (6) et d'au moins une masse oscillante secondaire (20), mobile par rapport à la masse primaire (10) pour permettre de donner l'impulsion initiale à ladite masse oscillante, caractérisée en ce que la masse secondaire (20) est assemblée sur l'extérieur de la masse primaire (10), en étant apte à avoir un débattement entre deux butées (12a, 12b) d'un moyen de guidage (14, 18) situé à la périphérie de la masse primaire (10).
  2. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse primaire (10) est composée d'une armature constituée par un anneau de fixation (11) sur l'axe moteur (6) prolongé radialement par deux bras (13a, 13b) jusqu'à une serge (14) constituant le moyen de guidage de la masse secondaire (20) réalisée en deux parties (22, 24) assemblées de part et d'autre de la serge (14), les extrémités des bras (13a, 13b) constituant les butées (12a, 12b).
  3. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse primaire (10) est réalisée en deux parties composées d'une part d'un anneau de fixation (11) sur l'axe moteur (6) prolongé radialement par deux bras (13, 13b), d'autre part d'une serge (14) fixée aux extrémités des bras (13a, 13b) après montage sur ladite serge (14) de la masse secondaire (20) réalisée en une seule partie, ou pré-assemblée avant montage, pour venir coulisser sur ladite serge (14).
  4. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse primaire (10) a la forme d'un secteur circulaire (9) pourvue d'une fente (19) à sa périphérie pour constituer le moyen de guidage de la masse secondaire (20) réalisée en deux parties (22, 24) assemblées de part et d'autre de la masse primaire (10), par des vis (23) traversant ladite fente (19).
  5. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de guidage de la masse secondaire (20) sont constitués par un évidement (18) formé dans l'épaisseur de la périphérie de la masse primaire (10) par la coopération de profils complémentaires mâle et femelle, lesdits moyens de guidage comportant une butée (12a, 12b) à chaque extrémité, l'une au moins (12a) étant montée amovible au moyen d'une vis (25) pour permettre l'engagement de la masse secondaire (20) dans l'évidement (18) de la masse primaire (10).
  6. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse primaire (10) est composée d'une armature constituée par un anneau de fixation (11) sur l'axe moteur (6), prolongé radialement par un bras (13) rejoignant la partie médiane d'une serge (14) réalisée en deux parties (14a, 14b) qui constituent un moyen de guidage de deux masses secondaires (20a, 20b), une butée (12a, 12b) de retenue étant fixée à chaque extrémité de la serge (14) après montage des masses secondaires (20a, 20b).
  7. Masse oscillante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse primaire (10) et la masse secondaire (20) ont sensiblement les mêmes masses.
  8. Montre-bracelet dont la source d'énergie électrique ou mécanique du mouvement horloger est entraînée par une masse oscillante selon une quelconque des revendications précédentes.
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