EP2105806A1 - Mécanisme d'échappement - Google Patents

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EP2105806A1
EP2105806A1 EP08153450A EP08153450A EP2105806A1 EP 2105806 A1 EP2105806 A1 EP 2105806A1 EP 08153450 A EP08153450 A EP 08153450A EP 08153450 A EP08153450 A EP 08153450A EP 2105806 A1 EP2105806 A1 EP 2105806A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
leaf spring
mechanism according
rocker
axes
Prior art date
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Granted
Application number
EP08153450A
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German (de)
English (en)
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EP2105806B1 (fr
Inventor
Nicolas Déhon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sowind SA
Original Assignee
Sowind SA
Girard Perregaux SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Sowind SA, Girard Perregaux SA filed Critical Sowind SA
Priority to EP08153450.5A priority Critical patent/EP2105806B1/fr
Priority to PCT/EP2009/053439 priority patent/WO2009118310A1/fr
Priority to US12/934,204 priority patent/US8303167B2/en
Priority to CN2009801104626A priority patent/CN101981521B/zh
Priority to JP2011501198A priority patent/JP5396462B2/ja
Publication of EP2105806A1 publication Critical patent/EP2105806A1/fr
Priority to HK11103318.6A priority patent/HK1149332A1/xx
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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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/10—Escapements with constant impulses for the regulating mechanism
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel

Definitions

  • the present invention relates to the field of mechanical watchmaking. It relates, more particularly, to an escapement mechanism arranged to transmit mechanical energy pulses from a driving source to an oscillating timepiece regulator by means of a leaf spring working in buckling around a inflection point.
  • the leaf spring is capable of accumulating energy from the power source between two pulses and transmit it to said oscillating regulator at each pulse via a first and a second latch.
  • a mechanism of this type is known from the document WO 99/64936 , which more generally discloses a method for transmitting pulses of mechanical energy from a power source to an oscillating regulator, by means of a leaf spring operating in buckling mode. More particularly, this method is implemented in particular by an escape mechanism illustrated in FIG. figure 1 , intended to maintain the oscillations of a regulator, such spring-balance type for example, by delivering energy received from a driving source, such as a barrel for example, not visible in the drawing, via a spring -lame 12, whose ends are positioned such that it occupies a stable position corresponding to a second mode buckling.
  • a driving source such as a barrel for example
  • the mechanism comprises a plate 14 provided with a plate pin 16 mounted on the rocker 10.
  • the mechanism also comprises a first trigger rocker 18, ending in a fork 20 of conventional type, provided with an inlet horn 20a and an output horn 20b and a dart 20c, intended to cooperate with the pin 16 and with the plate 14, respectively.
  • the flip-flop terminates in a shank 22 and still carries a first and second projecting active element 24 and 24 located in the plane of the leaf spring 12.
  • the mechanism also comprises a second arm flip-flop 26, comprising a central portion and two symmetrical wings, each carrying at their end a key-pin assembly 28 and 29, intended to cooperate with the leaf spring 12.
  • the central portion also receives a third 30 and a fourth 31 active elements, intended to cooperate respectively with a first 32 and a second 34 wheels exhaust.
  • Both latches 18 and 26 are rotatably mounted one with reference to the other.
  • stop and guide means which will not be described in detail, bind them, but with play, so that a displacement of a rocker causes the displacement of the other, but with a certain lag.
  • the first 32 and second 34 escape wheels are arranged on both sides and symmetrically with respect to a line passing through the axes of rotation of the balance 10, latches 18 and 26 and by the point of inflection of the spring
  • the wheels 32 and 34 each comprise a pinion 36 and 38 meshing with the last wheel 40 of the finishing train.
  • the wheels 32 and 34 comprise a particular toothing, whose shape is adapted to cooperate with the first and second active elements of the second latch, on the one hand to transmit energy to this rocker and on the other hand to block the rotation of the wheels, according to the phases of operation which will be summarized below. For more details, it is possible to refer to the document cited in the introduction.
  • the escape wheels 32 and 34 can pivot and are not blocked by contact with the third 30 and fourth 31 active elements of the second flip-flop 26. arming, when the rocker 10 performs its additional arc, the first escape wheel 32 rotates freely and the second escape wheel 34 cooperates with the fourth active element 31 of the second rocker 26 to rotate it.
  • the key-pins 28 and 29 then exert two opposing forces on the leaf spring 12, identical and symmetrical with respect to its point of inflection.
  • the leaf spring 12 then leaves its initial stable state corresponding to a buckling of the second mode and deforms while arming itself, without, however, having any action on the first latch 18 at its active elements 24 and 25. At this stage , the game relative rotation between the latches 18 and 26 allows the first latch 18 to remain stationary.
  • the escape wheels 32 and 34 also continue their movement, until the second wheel 34 locks on the fourth active element 31.
  • the second rocker 26 has continued to pivot, and the key-pins 28 and 29 have acted on the leaf spring 12 which has continued to wind up to a metastable state close to an unstable state corresponding to a fourth mode buckling.
  • the armature of the leaf spring 12 is then maximal.
  • the fourth active element 31 positions the first 24 and second 25 active elements.
  • the rocker 10 In the next step, the rocker 10 continuing its oscillation, the pin 16 strikes the input horn 20a of the fork 20.
  • the first rocker 18 then acts on the leaf spring 12 via the first active element 24
  • the leaf spring 12 then suddenly switches from its unstable position to a stable state corresponding to a reverse mode buckling of the previous mode.
  • This change of state allows the leaf spring 12 to act on the key-pins 28 and 29, which pivots the second flip-flop 26, causing the unlocking of the second escape wheel 34.
  • the second flip-flop 26 pivots until the third active element 30 encounters one of the teeth of the first escape wheel 32.
  • the latter also acts on the second active element 25 of the first flip-flop 18, thus communicating to the balance 10 the energy accumulated during the arming of the leaf spring 12, via the output horn 20b.
  • Such an exhaust mechanism is particularly interesting, especially for the advantages mentioned in the aforementioned document. More particularly, it makes it possible to obtain an interesting yield by decreasing the stopping times of the different elements and the inertia to overcome during operation.
  • the adjustment of the tension of the leaf spring 12 and its position was particularly important to obtain proper operation of the mechanism.
  • the leaf spring 12 is mounted in compression between two recesses or by means of pivoting members.
  • the adjustment of the voltage is very difficult with a configuration as proposed in the state of the art.
  • the present invention is intended to solve this problem. It also proposes a particularly advantageous embodiment in its implementation.
  • the invention also relates to a part used in the assembly of the mechanism and a method for this assembly.
  • the leaf spring 12 is mounted on a deformable frame 50. More particularly, the chassis is deformable symmetrically with respect to a first axis AA passing through the axes of rotation of the balance 10, latches 18 and 26 and by the point of inflection of the leaf spring 12 and relative to a second axis BB perpendicular to the first and passing through the ends of the leaf spring 12.
  • the frame 50 is elastically deformable. The deformation according to the first AA and second BB axes is guaranteed by means of guiding members constraining the frame 50 to deform along these axes. These guide members may be slots 52 arranged in pairs and along the axes AA and BB in the frame 50. They cooperate with pins 54 fixed to the frame of the movement.
  • the chassis forms a frame that surrounds the axes of the components of the exhaust mechanism.
  • the leaf spring 12 is made of monocrystalline silicon. interesting elastic characteristics have, by way of simple illustration, been obtained with a leaf spring 12 of 0.02 mm in the direction of the first axis and about 0.1 mm thick. Silicon allows particularly precise machining for extremely small dimensions.
  • the latter comprises two open cells 55 arranged symmetrically with respect to its point. of inflection, inside which are placed fingers 56 and 57, arranged projecting relative to the rocker and replacing the key-pins 28 and 29.
  • the transmission of energy, on the one hand, and accuracy positions of the rocker 26 and the leaf spring 12, on the other hand, are thus perfectly mastered.
  • the chassis is provided with holding surfaces 58.
  • holding surfaces 58 are directly placed on the frame of the movement. For a good efficiency, they are arranged symmetrically with respect to the two axes of symmetry of the frame. In the example, these surfaces 58 are four in number. Adjusting screws, not visible in the drawing, are housed in the frame of the movement so that the holding surfaces bear on their end. Thus, these screws define the height of the frame 50 which is positioned with reference to the thickness of the movement.
  • Holding members mounted on the frame of the movement, cooperate with the holding surfaces 58.
  • these holding members are elastically deformable in the direction of the thickness of the movement. They take the form of arms 60, remotely crossing the holding surfaces 58.
  • the arms 60 have appendices 62, intended to be placed on the holding surfaces 58.
  • the position of the arms 60 is adjustable with reference to the thickness of the movement, so as to apply the holding surfaces on the screws, by adjusting the pressure applied to the holding surfaces 58.
  • the screws and the appendices 62 are positioned opposite one another, on the other holding surfaces 58.
  • Means for adjusting the position of the ends of the spring are provided. They are positioned on the frame of the movement, so as to act on the frame 50, symmetrically with respect to the axes AA and BB. According to the example, two levers 64 act on the outer edge of the frame 50, at a first and a second point on the second axis of symmetry, on either side of the first.
  • the levers 64 may be provided with rollers 66 to act on the frame 50.
  • Adjusting the position of the ends of the leaf spring 12 could also be obtained by moving away from one another the areas of the frame 50 crossing the axis AA.
  • the frame 50 is also made of silicon.
  • the leaf spring 12 and the frame 50 can then be integrally formed in a monocrystalline silicon wafer.
  • the technique known as DRIE (Deep Reactive Ion Etching) can be used.
  • DRIE Deep Reactive Ion Etching
  • Other orientations can of course be chosen, it is sufficient to hold account of variations of the Young's modulus of silicon as a function of the anisotropy of silicon, for dimensioning the frame 50 and the leaf spring 12.
  • the assembly formed by the frame 50 and the leaf spring 12 define a kind of double-bow, symmetrical along the axes AA and BB. At each intersection with one of these axes, the frame has an oblong slot 52.
  • the shape of the frame 50 is defined to give it the desired elasticity, allowing it to deform under the action of the levers 64. Those skilled in the art can, by appropriate tests, easily achieve a shape to obtain an elastically deformable silicon chassis.
  • the first latch 18 is dissociated, on the one hand, in a first part 18a comprising the horns 20a and 20b and, on the other hand, in a second part 18b, superimposed on the first, having the sting 20c.
  • the two parts are made integral, for example by means of lugs that includes the first part 18a, cooperating in openings in the second 18b.
  • the second part 18b is located in the plane of the leaf spring 12 and is integral therewith, which makes it possible to dispense with the first and second active elements present in the mechanism of the state of the art.
  • the second portion 18b is made of silicon and is integrally formed with the leaf spring 12 and the frame 50. It is provided with pivoting means located at the point of inflection of the spring, allowing it to tilt forwards. fulfill his duties.
  • pivoting means located at the point of inflection of the spring, allowing it to tilt forwards. fulfill his duties.
  • the mechanism acquires a monobloc piece 70 shown on the figure 3 , made of silicon, comprising the frame 50, the leaf spring 12 and the second part 18b.
  • the characteristics of the leaf spring 12 would not ensure a good mechanical strength of the second portion 18b, for its assembly.
  • the one-piece piece 70 is made by placing a stiffening portion 72 between the second portion 18b and the frame 50, ensuring the mechanical strength of the assembly. More specifically, the stiffening portion 72 is connected to the second portion 18b and to the frame 50, respectively by a first and a second particularly thin fracture zone 74, of the order of 0.2 mm, which can be broken easily, as will be understood below.
  • the figures 4 and 5 show different stages of the assembly of the mechanism according to the invention.
  • an exhaust plate is already in place, and the last wheel 40 of the finishing train.
  • the levers 64 are also positioned.
  • the second flip-flop 26 and the first portion 18a of the first flip-flop 18 are assembled and the one-piece piece 70 is arranged, by housing the pins 54 in the corresponding oblongs 52, and by assembling the first 18a and the second 18b parts of the first flip-flop 18.
  • the support arms 60 are mounted before installing the exhaust bridge ( figure 5 ), which comprises complementary pivoting means including the first 18 and second 26 flip-flops.
  • the stiffening portion 72 can be broken at the breaking zones 74, and removed from the movement.
  • the scales can then oscillate.
  • the tension of the leaf spring 12 is then adjusted and it is buckled, so that its cells 55 cooperate with the fingers 56 and 57 of the second flip-flop.
  • marks and other indexes may be provided so as to apply a substantially equal force on both sides of the frame. Thanks to the guiding elements, the frame necessarily deforms symmetrically with respect to the two defined axes, ensuring that the leaf spring is always positioned correctly.

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Abstract

La présente invention concerne un mécanisme d'échappement agencé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un ressort-lame (12) travaillant en flambage autour d'un point d'inflexion, ledit ressort-lame (12) étant susceptible d'accumuler l'énergie issue de la source motrice entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant à chaque impulsion par l'intermédiaire d'une première (18) et d'une deuxième (26) bascules. Pour optimiser le réglage de la tension du ressort-lame (12), ce dernier est monté sur un châssis (50) déformable symétriquement par rapport à un premier axe (AA) passant par les axes de rotation du régulateur, des bascules (18, 26) et par le point d'inflexion et par rapport à un deuxième axe (BB), perpendiculaire au premier et passant par les extrémités du ressort-lame (12).

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement un mécanisme d'échappement agencé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un ressort-lame travaillant en flambage autour d'un point d'inflexion. Le ressort-lame est susceptible d'accumuler l'énergie issue de la source motrice entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant à chaque impulsion par l'intermédiaire d'une première et d'une deuxième bascules.
    • Etat de la technique
  • Un mécanisme de ce type est connu du document WO 99/64936 , qui divulgue, plus généralement, un procédé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant, par l'intermédiaire d'un ressort-lame travaillant en flambage. Plus particulièrement, ce procédé est mis en oeuvre notamment par un mécanisme d'échappement illustré sur la figure 1, destiné à entretenir les oscillations d'un régulateur, de type balancier-spiral 10 par exemple, en lui délivrant de l'énergie reçue d'une source motrice, telle qu'un barillet par exemple, non visible au dessin, via un ressort-lame 12, dont les extrémités sont positionnées tel qu'il occupe une position stable correspondant à un flambage de second mode.
  • Le mécanisme comporte un plateau 14 muni d'une cheville de plateau 16, montée sur le balancier 10. Le mécanisme comporte également une première bascule de détente 18, se terminant par une fourchette 20 de type conventionnel, munie d'une corne d'entrée 20a et d'une corne de sortie 20b et d'un dard 20c, destinés à coopérer avec la cheville 16 et avec le plateau 14, respectivement. La bascule se termine par une queue 22 et porte encore un premier 24 et un deuxième 25 éléments actifs en saillie, situés dans le plan du ressort-lame 12.
  • Le mécanisme comporte également une deuxième bascule d'armage 26, comprenant une portion centrale et deux ailes symétriques, portant chacune à leur extrémité un ensemble clé-goupille 28 et 29, destiné à coopérer avec le ressort-lame 12. La portion centrale reçoit également un troisième 30 et un quatrième 31 éléments actifs, destinés à coopérer respectivement avec une première 32 et une deuxième 34 roues d'échappement.
  • Les deux bascules 18 et 26 sont montées libres en rotation l'une en référence à l'autre. Toutefois, des moyens de butée et de guidage qui ne seront pas décrits en détail, les lient, mais avec jeu, de sorte qu'un déplacement d'une bascule entraîne le déplacement de l'autre, mais avec un certain décalage.
  • La première 32 et la deuxième 34 roues d'échappement sont disposées de part et d'autre et symétriquement par rapport à une ligne passant par les axes de rotation du balancier 10, des bascules 18 et 26 et par le point d'inflexion du ressort-lame 12. Les roues 32 et 34 comportent chacune un pignon 36 et 38 engrenant avec la dernière roue 40 du rouage de finissage. Les roues 32 et 34 comportent une denture particulière, dont la forme est adaptée pour coopérer avec le premier et le deuxième éléments actifs de la deuxième bascule, d'une part pour transmettre de l'énergie à cette bascule et, d'autre part, pour bloquer la rotation des roues, selon les phases du fonctionnement qui va être résumé ci-après. Pour plus de détails, il est possible de se référer au document cité dans l'introduction.
  • Pendant l'essentiel d'un cycle de fonctionnement, les roues d'échappement 32 et 34 peuvent pivoter et ne sont pas bloquées par un contact avec les troisième 30 et quatrième 31 éléments actifs de la deuxième bascule 26. Ainsi, dans une phase d'armage, lorsque le balancier 10 effectue son arc supplémentaire, la première roue d'échappement 32 tourne librement et la deuxième roue d'échappement 34 coopère avec le quatrième élément actif 31 de la deuxième bascule 26 pour faire pivoter celle-ci. Les clés-goupilles 28 et 29 exercent alors deux forces opposées sur le ressort-lame 12, identiques et symétriques par rapport à son point d'inflexion. Le ressort-lame 12 quitte alors son état stable initial correspondant à un flambage de second mode et se déforme en s'armant, sans toutefois avoir d'action sur la première bascule 18 au niveau de ses éléments actifs 24 et 25. A ce stade, le jeu relatif en rotation entre les bascules 18 et 26 permet à la première bascule 18 de rester immobile.
  • Le balancier 10 poursuivant librement sa rotation, les roues d'échappement 32 et 34 continuent également leur mouvement, jusqu'à ce que la deuxième roue 34 vienne en verrouillage sur le quatrième élément actif 31. La deuxième bascule 26 a continué son pivotement, et les clés-goupilles 28 et 29 ont agit sur le ressort-lame 12 qui a poursuivi son armage jusqu'à un état métastable proche d'un état instable correspondant à un flambage de quatrième mode. L'armage du ressort-lame 12 est alors maximal. En coopérant avec la queue de la première bascule 18, le quatrième élément actif 31 positionne les premier 24 et deuxième 25 éléments actifs.
  • Lors de l'étape suivante, le balancier 10 poursuivant son oscillation, la cheville 16 percute la corne d'entrée 20a de la fourchette 20. La première bascule 18 agit alors sur le ressort-lame 12 par l'intermédiaire du premier élément actif 24. Le ressort-lame 12 bascule alors subitement de sa position instable à un état stable correspondant à un flambage de second mode inverse du précédent. Ce changement d'état permet au ressort-lame 12 d'agir sur les clés-goupilles 28 et 29, ce qui fait pivoter la deuxième bascule 26, entraînant le déverrouillage de la deuxième roue d'échappement 34. La deuxième bascule 26 pivote jusqu'à ce que le troisième élément actif 30 rencontre l'une des dents de la première roue d'échappement 32. Lors du changement d'état du ressort-lame 12, celui-ci agit également sur le deuxième élément actif 25 de la première bascule 18, communiquant ainsi au balancier 10 l'énergie accumulée lors de l'armage du ressort-lame 12, par l'intermédiaire de la corne de sortie 20b.
  • Au cours de l'alternance suivante, les phases décrites ci-dessus se reproduisent symétriquement par rapport au plan passant par les axes de rotation du balancier 10, des première 18 et deuxième 26 bascules et par le point d'inflexion du ressort-lame 12.
  • Un tel mécanisme d'échappement est particulièrement intéressant, notamment pour les avantages mentionnés dans le document précité. Plus particulièrement, il permet d'obtenir un rendement intéressant, en diminuant les temps d'arrêts des différents éléments et les inerties à vaincre lors du fonctionnement.
  • Toutefois, il a été constaté que le réglage de la tension du ressort-lame 12 et de sa position était particulièrement important pour obtenir un fonctionnement correct du mécanisme. Dans le mécanisme divulgué dans le document précité, le ressort-lame 12 est monté en compression entre deux encastrements ou au moyen d'organes de pivotement. Or, il s'avère que le réglage de la tension est très délicat avec une configuration telle que proposée dans l'état de la technique.
  • La présente invention a notamment pour but de résoudre ce problème. Elle propose en outre un mode de réalisation particulièrement avantageux dans sa mise en oeuvre.
    • Divulgation de l'invention
  • Ce but est atteint grâce à un mécanisme d'échappement dont les caractéristiques sont détaillées dans les revendications.
  • L'invention concerne également une pièce mise en oeuvre dans l'assemblage du mécanisme et un procédé pour cet assemblage.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel, outre la figure 1 décrite ci-dessus en référence à l'état de la technique :
    • la figure 2 est une vue de dessus des pièces essentielles du mécanisme d'échappement selon l'invention,
    • la figure 3 est une vue particulière du ressort-lame selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, et
    • les figures 4 et 5 montrent des vues successives de l'assemblage du mécanisme.
    Mode(s) de réalisation de l'invention
  • On a représenté sur la figure 2 un mécanisme d'échappement selon l'invention. Les composants du mécanisme selon l'invention se retrouvant dans le mécanisme décrit précédemment en référence à la figure 1 ont été désignés par les mêmes numéros. Ils ne seront donc pas décrits à nouveau en détail.
  • On notera simplement que l'on retrouve, disposés sur un bâti d'un mouvement horloger, les composants suivants :
    • le balancier 10 portant le plateau 14 et la cheville de plateau 16,
    • la première bascule de détente 18,
    • la deuxième bascule d'armage 26 avec les deux ailes symétriques et la portion centrale dotée des troisième 30 et quatrième 31 éléments actifs, et
    • la première 32 et la deuxième 34 roues d'échappement.
  • Selon un premier aspect de l'invention, le ressort-lame 12 est monté sur un châssis 50 déformable. Plus particulièrement, le châssis est déformable symétriquement par rapport à un premier axe AA passant par les axes de rotation du balancier 10, des bascules 18 et 26 et par le point d'inflexion du ressort-lame 12 et par rapport à un deuxième axe BB, perpendiculaire au premier et passant par les extrémités du ressort-lame 12. Dans un mode de réalisation préféré, le châssis 50 est déformable élastiquement. La déformation selon les premier AA et deuxième BB axes est garantie au moyen d'organes de guidage contraignant le châssis 50 à se déformer selon ces axes. Ces organes de guidage peuvent être des logements oblongs 52 ménagés par paire et selon les axes AA et BB dans le châssis 50. Ils coopèrent avec des goupilles 54 fixées sur le bâti du mouvement. Selon une caractéristique particulière, le châssis forme un cadre qui entoure les axes des composants du mécanisme d'échappement.
  • Dans un mode de réalisation avantageux, le ressort-lame 12 est réalisé en silicium monocristallin. Des caractéristiques élastiques intéressantes ont, à titre de simple illustration, été obtenues avec un ressort-lame 12 de 0,02mm dans le sens du premier axe et d'environ 0,1mm d'épaisseur. Le silicium permet un usinage particulièrement précis, pour des dimensions extrêmement réduites.
  • Pour obtenir une coopération efficace entre la deuxième bascule 26 et le ressort-lame 12, malgré ses faibles dimensions, ce dernier comporte deux alvéoles 55 ouvertes, disposées symétriquement par rapport à son point d'inflexion, à l'intérieur desquelles prennent place des doigts 56 et 57, disposés en saillie par rapport à la bascule et remplaçant les clés-goupilles 28 et 29. La transmission de l'énergie, d'une part, et la précision des positions de la bascule 26 et du ressort-lame 12, d'autre part, sont ainsi parfaitement maitrisées.
  • Afin que le châssis 50 puisse être déplacé librement en référence aux oblongs 52, il doit subir le moins de contrainte de serrage possible. Il doit néanmoins être positionné avec précision en référence à l'épaisseur du mouvement, puisqu'il conditionne la position du ressort-lame 12, et doit être aussi peu influencé que possible par les chocs extérieurs. Des moyens de fixation conventionnels sont mal adaptés pour remplir ces fonctions. Il est proposé, selon un mode de réalisation préféré, que le châssis soit doté de surfaces de maintien 58. Avec un châssis 50 en silicium, il est très simple de réaliser directement ces surfaces, d'une pièce avec le châssis. Ces surfaces de maintien 58 sont directement posées sur le bâti du mouvement. Pour une bonne efficacité, elles sont disposées symétriquement par rapport aux deux axes de symétrie du châssis. Dans l'exemple, ces surfaces 58 sont au nombre de quatre. Des vis de réglage, non visibles au dessin, sont logées dans le bâti du mouvement de manière à ce que les surfaces de maintien prennent appui sur leur extrémité. Ainsi, ces vis définissent la hauteur du châssis 50 qui se trouve positionné en référence à l'épaisseur du mouvement.
  • Des organes de maintien, montés sur le bâti du mouvement, coopèrent avec les surfaces de maintien 58. Pour limiter les contraintes subies par le châssis 50, ces organes de maintien sont déformables élastiquement dans le sens de l'épaisseur du mouvement. Ils prennent la forme de bras 60, croisant à distance les surfaces de maintien 58. Les bras 60 présentent des appendices 62, destinés à être posés sur les surfaces de maintien 58. La position des bras 60 est réglable en référence à l'épaisseur du mouvement, de manière à appliquer les surfaces de maintien sur les vis, en ajustant la pression appliquée sur les surfaces de maintien 58. De préférence, les vis et les appendices 62 sont positionnés en regard l'un de l'autre, de part et d'autre des surfaces de maintien 58.
  • Des moyens de réglage de la position des extrémités du ressort sont prévus. Ils sont positionnés sur le bâti du mouvement, de manière à agir sur le châssis 50, symétriquement par rapport aux axes AA et BB. Selon l'exemple, deux leviers 64 agissent sur le bord extérieur du châssis 50, en un premier et un deuxième points situés sur le deuxième axe de symétrie, de part et d'autre du premier. Les leviers 64 peuvent être munis de galets 66 pour agir sur le châssis 50. Une fois le réglage de la position des extrémités du ressort effectué, les leviers 64 sont maintenus en place, par exemple par un système d'excentrique 68 ou par d'autres moyens à la portée de l'homme du métier. Dans ce but, il pourrait être prévu d'utiliser une sorte de pince autocentrée, du type d'une pince de rattrapante. Le réglage de la position des extrémités du ressort-lame 12 pourrait également être obtenu en éloignant l'une de l'autre les zones du châssis 50 croisant l'axe AA.
  • De préférence, le châssis 50 est également réalisé en silicium. Le ressort-lame 12 et le châssis 50 peuvent alors être venus d'une seule pièce, ménagée dans une plaque de silicium monocristallin. On peut utiliser la technique connue sous le nom de DRIE (de l'anglais Deep Reactive Ion Etching). Par exemple, on pourra réaliser le ressort-lame selon le plan cristallographique [110], le plan [100] étant le plan orthogonal au wafer dont est issu le châssis 50. D'autres orientations peuvent bien sûr être choisies, il suffit de tenir compte des variations du module de Young du Silicium en fonction de l'anisotropie du Silicium, pour dimensionner le châssis 50 et le ressort-lame 12.
  • L'ensemble formé par le châssis 50 et le ressort-lame 12 définissent une sorte de double-archet, symétrique selon les axes AA et BB. A chaque intersection avec l'un de ces axes, le châssis présente un logement oblong 52. La forme du châssis 50 est définie afin de lui conférer l'élasticité voulue, lui permettant de se déformer sous l'action des leviers 64. L'homme du métier peut, par des essais appropriés, parvenir sans difficulté à une forme permettant d'obtenir un châssis en silicium déformable élastiquement.
  • Selon un autre aspect de l'invention, la première bascule 18 est dissociée, d'une part, en une première partie 18a comportant les cornes 20a et 20b et, d'autre part, en une deuxième partie 18b, superposée à la première, comportant le dard 20c. Les deux parties sont rendues solidaires, par exemple au moyen d'ergots que comporte la première partie 18a, venant coopérer dans des ouvertures ménagées dans la deuxième 18b.
  • La deuxième partie 18b est située dans le plan du ressort-lame 12 et en est solidaire, ce qui permet de se dispenser des premier et deuxième éléments actifs présent dans le mécanisme de l'état de la technique. De préférence, la deuxième partie 18b est réalisée en silicium et est venue d'une pièce avec le ressort-lame 12 et le châssis 50. Elle est dotée de moyens de pivotement situés au point d'inflexion du ressort, lui permettant de basculer pour remplir ses fonctions. Pour améliorer la transmission du couple entre le ressort-lame 12 et la bascule 18, il est proposé dans l'exemple illustré au dessin, de disposer des chevilles 69 sur la première partie 18a et coopérant avec le ressort-lame 12. Leur rôle est différent de celui des premiers et deuxième éléments actifs de l'état de la technique, car elles ne sont pas indispensables à la transmission du couple entre le ressort-lame 12 et la bascule 18, mais l'améliorent seulement. Le même résultat pourrait aussi être obtenu en augmentant la section du ressort-lame 12 à proximité immédiate de la bascule 18.
  • Pour l'assemblage du mécanisme selon l'invention, on se dote d'une pièce monobloc 70 représentée sur la figure 3, réalisée en silicium, comprenant le châssis 50, le ressort-lame 12 et la deuxième partie 18b. Les caractéristiques du ressort-lame 12 ne permettraient pas d'assurer une bonne tenue mécanique de la deuxième partie 18b, pour son assemblage. De manière originale, la pièce monobloc 70 est réalisée en disposant une portion de rigidification 72 entre la deuxième partie 18b et le châssis 50, assurant la tenue mécanique de l'ensemble. Plus précisément, la portion de rigidification 72 est reliée à la deuxième partie 18b et au châssis 50, respectivement par une première et une deuxième zones de rupture 74 particulièrement minces, de l'ordre de 0,2mm, susceptibles d'être cassées facilement, comme on va le comprendre ci-après.
  • Les figures 4 et 5 montrent différentes étapes de l'assemblage du mécanisme selon l'invention. Sur la figure 4, une platine porte-échappement est déjà en place, ainsi que la dernière roue 40 du rouage de finissage. Les leviers 64 sont également positionnés. La deuxième bascule 26 et la première partie 18a de la première bascule 18 sont assemblées et la pièce monobloc 70 est disposée, en logeant les goupilles 54 dans les oblongs 52 correspondants, et en assemblant la première 18a et la deuxième 18b parties de la première bascule 18. On remarquera la présence de la portion de rigidification sur la figure 4. Puis, les bras de maintien 60 sont montés avant de poser le pont d'échappement (figure 5), qui comporte les moyens de pivotement complémentaires notamment pour les première 18 et deuxième 26 bascules. Ces deux bascules 18 et 26 étant, à ce stade, pivotées en dessus et en dessous, la portion de rigidification 72 peut être cassée au niveau des zones de rupture 74, et retirée du mouvement. Les bascules peuvent alors osciller. La tension du ressort-lame 12 est ensuite réglée et il est mis en flambage, de sorte que ses alvéoles 55 coopèrent avec les doigts 56 et 57 de la deuxième bascule. On notera que des repères et autres index peuvent être prévus de manière à appliquer une force sensiblement égale des deux côtés du châssis. Grâce aux organes de guidage, le châssis se déforme nécessairement symétriquement par rapport aux deux axes définis, garantissant que le ressort-lame soit toujours positionné correctement.
  • Ainsi est proposé un mécanisme d'échappement mettant en oeuvre un ressort travaillant en flambage, dont la tension peut être réglée de manière particulièrement simple, en garantissant un fonctionnement correct de l'échappement. La description ci-dessus a été donnée à titre d'illustration non limitative de l'invention et l'homme du métier pourra envisager d'éventuelles modifications sans toutefois sortir du cadre de l'invention.

Claims (16)

  1. Mécanisme d'échappement agencé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un ressort-lame (12) travaillant en flambage autour d'un point d'inflexion, ledit ressort-lame (12) étant susceptible d'accumuler l'énergie issue de la source motrice entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant à chaque impulsion par l'intermédiaire d'une première (18) et d'une deuxième (26) bascules,
    caractérisé en ce que ledit ressort-lame (12) est monté sur un châssis (50) déformable symétriquement par rapport à un premier axe (AA) passant par les axes de rotation du régulateur, des bascules (18, 26) et par le point d'inflexion et par rapport à un deuxième axe (BB), perpendiculaire au premier et passant par les extrémités du ressort-lame (12).
  2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (50) est déformable élastiquement.
  3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis (50) est venu d'une pièce, réalisée en silicium.
  4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le châssis (50) et le ressort-lame (12) sont venus d'une pièce, réalisée en silicium.
  5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ressort-lame (12) comporte deux alvéoles (55) destinées à coopérer avec des doigts (56, 57) que comporte la deuxième bascule (26).
  6. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des organes de guidage sont agencés de manière à contraindre le cadre (50) à se déformer selon le premier (AA) et le deuxième (BB) axes.
  7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits organes de guidage sont des éléments en saillies (54), destinés à être solidaires d'un bâti de mouvement horloger, et des logements oblongs (52) disposés selon le premier et le deuxième axes, ménagés dans le châssis qui coopèrent avec lesdits éléments en saillie.
  8. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre une première (32) et une deuxième (34) roues d'échappement, caractérisé en ce que le châssis (50) forme un cadre qui entoure les axes du régulateur, de la première (32) et de la deuxième (34) bascules et de la première et de la deuxième roues d'échappement.
  9. Mécanisme selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel la première bascule (18) est dotée d'une fourchette (20), munie de deux cornes (20a, 20b) et d'un dard (20c), destinés à coopérer avec une cheville (16) et un plateau (14) solidaires de l'organe régulateur, ladite première bascule se terminant par une queue, caractérisé en ce que ladite première bascule (18) est dissociée, d'une part, en une première partie (18a) et, d'autre part, en une deuxième partie (18b), superposée à la première, lesdites première et deuxième parties étant solidaires, et en ce que la deuxième partie (18b) est située dans le plan du ressort-lame (12) et en est solidaire.
  10. Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite deuxième partie (18b) de la première bascule (18), le ressort-lame (12) et le châssis (50) sont venus d'une pièce réalisée en silicium.
  11. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes monté sur un bâti de mouvement horloger, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de maintien, montés réglables sur ledit bâti, pour positionner le châssis (50) en référence à l'épaisseur du mécanisme.
  12. Mécanisme selon la revendication 11, caractérisé en ce que le châssis comporte des surfaces de maintien (58), et en ce que lesdits organes de maintien sont déformables élastiquement dans le sens de l'épaisseur du mécanisme et coopèrent avec les surfaces de maintien.
  13. Mécanisme selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits organes de maintien sont des bras (60), croisant à distance les surfaces de maintien et présentant des appendices (62), destinés à être posés sur les surfaces de maintien (58).
  14. Pièce (70) pour mécanisme selon la revendication 10, comprenant un châssis (50), un ressort-lame (12), la deuxième partie (18b) de la première bascule (18), caractérisée en ce qu'une portion de rigidification (72) est disposée entre ladite deuxième partie (18b) et le châssis (50).
  15. Pièce (70) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite portion de rigidification (72) est reliée à ladite deuxième partie (18b) et au châssis (50), respectivement par une première et une deuxième zones de rupture (74).
  16. Procédé de montage d'une pièce selon l'une des revendications 14 et 15 dans un mécanisme selon la revendication 10, comprenant les étapes suivantes :
    - mise en place de la pièce (70),
    - agencement des moyens de pivots supérieur et inférieur de ladite deuxième partie (18b),
    - désolidarisation de la portion de rigidification (72) du châssis (50) et de la deuxième partie (18b),
    - retrait de ladite portion de rigidification.
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