EP3324249A1 - Systeme d'embrayage pour chronographe - Google Patents

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Publication number
EP3324249A1
EP3324249A1 EP16199425.6A EP16199425A EP3324249A1 EP 3324249 A1 EP3324249 A1 EP 3324249A1 EP 16199425 A EP16199425 A EP 16199425A EP 3324249 A1 EP3324249 A1 EP 3324249A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mobile
safety
output
wheel
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16199425.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Marc Wiederrecht
Laurent Wiederrecht
Maximilien Di Blasi
Guy Dubois-Ferrière
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.)
Nogerah SA
Original Assignee
Nogerah SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nogerah SA filed Critical Nogerah SA
Priority to EP16199425.6A priority Critical patent/EP3324249A1/fr
Priority to EP17804126.5A priority patent/EP3542226B1/fr
Priority to JP2019527165A priority patent/JP7042822B2/ja
Priority to CN201780075731.4A priority patent/CN110073295A/zh
Priority to US16/461,017 priority patent/US11226595B2/en
Priority to PCT/EP2017/079223 priority patent/WO2018091476A1/fr
Publication of EP3324249A1 publication Critical patent/EP3324249A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F7/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means
    • G04F7/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means using a mechanical oscillator
    • G04F7/08—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph
    • G04F7/0823—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph with couplings between the chronograph mechanism and the base movement
    • G04F7/0828—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph with couplings between the chronograph mechanism and the base movement acting in the plane of the movement
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F7/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means
    • G04F7/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means using a mechanical oscillator
    • G04F7/08—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph
    • G04F7/0804—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph with reset mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to the field of watchmaking. It relates more particularly to a clutch system for a chronograph mechanism.
  • Clutches commonly used in chronographs are typically of two types, namely horizontal clutches and vertical clutches.
  • an intermediate mobile is pivotally mounted in the plane of movement to connect kinematically an incoming mobile, driving, and an output mobile, led.
  • the input mobile is typically the field wheel, integral in rotation with the seconds mobile of the watch movement
  • the output mobile is typically the chronograph wheel, integral in rotation with the seconds hand of the chronograph.
  • the mobile input and the output mobile are kinematically connected (engaged state), or this connection is broken because the intermediate mobile is out of range of the mobile of output (disengaged state).
  • the position of the rocker is typically controlled via a column wheel, a shuttle, a cam or similar control means.
  • This kind of clutch is thin and can build relatively thin chronograph mechanisms.
  • e mobile intermediate and the output mobile each have a toothing, the tolerances necessary for the proper functioning of the clutch generate a gearing.
  • This frolicking can cause wriggling of the associated display member, in the absence of other compensation measures such as the deliberate introduction of friction in the system, for example by means of a friction spring.
  • the intermediate mobile In order to minimize the probability that this jump takes place and to reduce its amplitude when it arrives, the intermediate mobile typically has a pointed triangular toothing, the mobile output also having the same type of teeth, but even thinner.
  • the pitch of the toothing of the output mobile is for example half or a third of that of the intermediate mobile.
  • the vertical clutch In order to prevent the chronograph seconds hand from inadvertently jumping as described above, the vertical clutch has been proposed.
  • this type of clutch the kinematic connection between the input and output mobiles is effected by means of a pair of friction discs, which are coaxial and which are subjected to a restoring force tending to bring them into contact with each other. mutually by one of their plane faces.
  • the torque In the engaged state, the torque is transmitted between the input mobile and the output mobile by friction between these friction discs.
  • This frictional kinematic connection eliminates any clutch gearing.
  • a clamp typically controlled by a column wheel, separates the friction discs via wedge surfaces that interpose between said discs. By removing these wedges, the friction discs fall back on one another, and the kinematic link is restored.
  • the document EP2085832 proposes another variant of a horizontal clutch avoiding any wriggling and unwanted jump, wherein the torque is transmitted between the input mobile and the output mobile via three resilient arms extending from a hub to a cylindrical surface of friction.
  • the ends of these resilient arms bear against this cylindrical surface, which is the inner wall of a hollow cylinder, the transmission of torque between the hub and said surface is provided by friction, which eliminates gearing.
  • the ends of the resilient arms are provided with pins which extend perpendicularly to the arms, and which take place in cam paths in a control wheel. By pivoting this control wheel relative to the elastic arms in a first direction, the ends of the latter can be separated from said cylindrical surface, and brought into contact with the latter when the control wheel pivots in the opposite direction to the first.
  • This construction is nevertheless very complex, and is not compatible with standard movements, thus requiring a dedicated construction.
  • the object of the invention is therefore to provide a chronograph clutch system in which the aforementioned drawbacks are at least partially overcome.
  • the invention relates to a clutch system for a chronograph mechanism, as defined by the independent claim.
  • This system comprises an input mobile intended to be driven by a motor member, such as a cylinder, a motor or the like, an output mobile intended to drive at least one display member such as a second hand of chronograph, as well as an intermediate mobile.
  • This intermediate mobile is in permanent kinematic connection with a first mobile selected from said mobile input and said mobile output, typically the mobile input, but the reverse arrangement is also possible.
  • the intermediate mobile is mounted so that it can move between an engaged state in which said input mobile is in kinematic connection with said output mobile and the chronograph operates, and a disengaged state in which said kinematic link is broken and the chronograph is stopped.
  • the clutch further comprises a first friction wheel integral in rotation with said intermediate mobile, and a second friction wheel fixed in rotation with a second mobile selected from said mobile input and said mobile output, this second mobile being the mobile opposite said first mobile, typically the mobile output.
  • These friction wheels are at least partially coplanar, that is to say that they are located at least partially in the same plane, and are arranged to transmit a rotation between said intermediate mobile and said second mobile, or conversely according to the arrangement chosen, when said intermediate mobile, and therefore said clutch system, is in engaged state.
  • the clutch further comprises a first safety wheel secured to rotate the intermediate mobile, which comprises a first safety toothing, and a second safety wheel integral in rotation with said second mobile, which comprises a second safety toothing. These safety teeth are shaped to interpenetrate each other when said intermediate mobile is in engaged state.
  • the clutch system of the invention can be easily integrated into a standard movement, without (or with little) modification.
  • the intermediate mobile is pivotally mounted on a rocker controlled by an elastic member.
  • an elastic element to control the rocker makes it possible to predetermine the contact force between the friction wheels, and thus to optimize it.
  • the elastic element is carried by a control lever, which may, for example, be controlled by a control member such as a column wheel, a shuttle or a cam, and which has stops arranged so as to prevent the intermediate wheel (and thus the clutch system) from changing state during an impact.
  • the control lever thus defines a limit of displacement of the intermediate wheel in each of its states, which prevents unwanted angular displacements of the mobile output in disengaged state, and avoids breaking the kinematic link when the intermediate mobile is in engaged state.
  • the elastic element comprises a free end which interacts with said rocker to control it, said stops being located on either side of the free end. Therefore, in case of shock, the free end of the elastic element, which can for example take the form a fork, comes in contact with one of these stops. A simple and compact arrangement is thus proposed.
  • one of said stops is arranged to prevent said intermediate mobile and said second mobile interact during an impact when said intermediate mobile is in its disengaged state, the other of said stops being arranged to prevent said safety toothing. can get out of range of each other during an impact when said system is in its engaged state.
  • the system may further comprise a reference meshing on the one hand with said first mobile and on the other hand with said intermediate mobile.
  • This referral may, if necessary, include teeth to catch play.
  • the safety teeth comprise each tooth having a width of at most one quarter, preferably at most one fifth, of the pitch of said toothing, measured at the maximum depth of interpenetration of said safety toothing.
  • Said first mobile may be said mobile input and said second mobile may be said mobile output.
  • the upstream sides of the first safety wheel and the downstream flanks of the second safety wheel are curved. Therefore, in the case where a tooth of the first safety wheel abuts against a tooth of the second safety wheel, a slight further acceleration of the second wheel can occur before the kinematic friction connection is established. This acceleration is less visible for a user than a jump.
  • the first mobile is the mobile output and the second mobile is the mobile input
  • the upstream sides of the second safety wheel, and the downstream flanks of the first safety wheel can be curved with the same effect.
  • the invention also relates to a watch movement comprising a chronograph mechanism provided with a clutch system as described above, as well as a timepiece comprising such a movement.
  • the figures 1 and 2 illustrate a clutch system 1 for chronograph according to the invention, in the disengaged state respectively engaged.
  • the system 1, of horizontal type comprises an input mobile 3, arranged to be driven by a basic movement (not shown) that includes the timepiece in which the system 1 is integrated.
  • the input mobile 3 may, for example, be integral in rotation with the mobile seconds of said movement, or driven by the latter.
  • another suitable mobile may be used for the same purpose.
  • the input mobile 3 is in selective kinematic connection with an output mobile 5, which is a chronograph second mobile in this case, and which also carries a reset cam 7.
  • This selective kinematic connection is effected by the intervention of a first intermediate mobile 9, mounted free to rotate on a rocker 11 and in permanent kinematic connection with the mobile input 3.
  • This rocker 11 also carries a reference 13 which meshes with permanence on the one hand with the mobile input 3, and on the other hand with a toothing 15 that includes the intermediate mobile 9.
  • a pivoting of the rocker can establish or break a kinematic connection between the first mobile intermediate 9 and the mobile 5.
  • the engaged state respectively disengaged from the intermediate mobile 9 determines the corresponding state of the clutch system 1.
  • the first intermediate mobile 9 can be in permanent kinematic connection with the mobile output 5, through the reference 13 in a similar manner to the first variant, a pivoting of the rocker thus bringing the first mobile intermediate 9 kinematic connection with the mobile input.
  • the description which follows deals with the first of these variants, as illustrated in the figures; the modifications for implementing the second variant are within the abilities of those skilled in the art and should not be described in detail.
  • the reference 13 comprises a set of teeth to catch slack teeth, but a conventional wheel is also possible. It is also conceivable to provide only one intermediate mobile 9, thus meshing directly with the mobile input 3.
  • the rocker 11 is pivotally mounted about the same axis of rotation as the mobile input, but a slight offset between the axes of rotation of these elements is admissible.
  • the intermediate mobile 9 comprises a first friction wheel 17, which is arranged to come into contact with a second friction wheel 19 that includes the mobile
  • the materials of the friction wheels as well as their finish may be chosen according to the needs of the watchmaker to ensure the transmission of torque with an appropriate contact force.
  • This contact force is provided by an elastic element 21, which also controls the rocker 11, as will become clearer later.
  • the elastic element 21 is a leaf spring carried by a control lever 25, pivotally mounted about an axis of rotation 29 and subjected to a restoring force via an elastic return element 31 which tends to the rotate counterclockwise (according to the orientation of the figures), and thus maintain its tail 33 in contact with the column wheel 27.
  • the latter controls the control lever 25 in a conventional manner.
  • the control lever 25 may be controlled by a shuttle system, a cam, or a similar system.
  • the free end of the elastic element 21 includes a fork 35, which interacts with a pin 23 located at an end remote from the pivot axis 29 of the control lever 25.
  • the elastic member applies a force that pivots the latch 11 counterclockwise.
  • the friction wheels 17, 19 therefore come into contact with each other, and the input mobile 3 is thus kinematically connected to the output mobile 5 (see FIG. figure 2 ).
  • the elastic member 21 provides the force necessary to keep the friction wheels 17, 19 in contact with each other, and to generate the radial force necessary to ensure good slip-free torque transmission.
  • the elastic return member 31 pivots the control lever 25 counterclockwise, and the elastic member 21 pivots the lever 11 so that the first wheel friction 17 deviates from the second friction wheel 19.
  • the components thus return to their position illustrated in the figure 1 , and the kinematic connection between the input mobile 3 and the output mobile 5 is broken.
  • a first safety wheel 37 comprising a first safety toothing is integral in rotation with the intermediate mobile device 9, and a second safety wheel 39 comprising a second safety toothing is rotationally integral with the output device 5.
  • These toothings are formed of such that, during normal operation of the clutch, they do not come into contact with each other. There is therefore no meshing between these wheels 37, 39, and they do not contribute to the transmission of torque between the intermediate mobile 9 and the mobile output 5 during normal operation of the clutch system 1.
  • the shape of the teeth of the safety teeth is also special, since the teeth do not participate in the transmission of torque, and serve only as stops in case of shock. Indeed, during normal operation of the system 1, they do not mesh according to the usual use of the term, since they interpenetrate freely and without contact or torque transmission.
  • the teeth are therefore relatively thin in relation to their length.
  • the width of the teeth is substantially a quarter of the pitch of said toothing, measured at the maximum depth of interpenetration.
  • the tops of the teeth are sharp and asymmetrical; considering the first safety wheel 37, the downstream faces of its teeth are substantially radially oriented, while the upstream faces of said teeth have a curvature.
  • the teeth of the second safety wheel 39 have the opposite shape, so that, if the toothing stops in the direction of rotation of operation, the respective curved sidewalls interact, the respective sides less curved interacting in the case of a shock causing a rotation of the output mobile in the opposite direction.
  • the small width of the teeth minimizes the likelihood of the teeth interacting during a clutch of the system 1, and minimizes the jump when it arrives.
  • the asymmetrical shape chosen for the safety teeth promotes a "jump" forward. In the case of such an interaction, the upstream curved face of one tooth slides on the curved face of the other until the friction wheels 17, 19 act again to drive the output mobile 5
  • This interaction of the safety teeth generates a slight imperceptible momentary acceleration of the chronograph seconds hand and not a visible jump when the chronograph is started. A perceptible inadvertent jump is thus eliminated.
  • the "inactive" flanks of the teeth in the direction of the EP1437633 that is to say the down flanks of the teeth of the first safety wheel 37 and the upstream flanks of the teeth of the second safety wheel, are very steep, and extend in a substantially radial direction.
  • other forms of teeth are also possible.
  • the elastic element 21 is relatively small to absorb all manufacturing imperfections such as mals-round, inaccurate positioning pivots etc. and to minimize the stresses exerted on them.
  • the first friction wheel 17 is therefore pressed less strongly against the second friction wheel 19 with conventional teeth, and there is also a risk that a shock can angularly move the rocker 11 from its normal position. Without the provision of the security means described below, this displacement could for example temporarily interrupt the kinematic link in the engaged state, or could create a transient kinematic link between the intermediate mobile 9 and the output mobile 5 in the disengaged state of the clutch.
  • control lever 25 also comprises a first safety arm 41 and a second safety arm 43 located on either side of the fork 35 at the end of the elastic element. These safety arms 41, 43 are integral in rotation with the control lever 25, and each serve as a stop for the fork 35 in case of impact.
  • the first safety arm 41 is positioned and shaped so that, in the disengaged state ( figure 1 ), it is impossible for the teeth of the first safety wheel 37 to be within range of those of the second safety wheel 39. In other words, the fork 3 abuts against the first safety arm before these teeth can interact. .
  • the second safety arm 43 is positioned and shaped so that, in the engaged state ( figure 2 ), it is impossible that the teeth of the two safety wheels 37, 39 go out of range of each other.
  • the delay of the second hand generated by a shock that breaks the kinematic link is limited to the arc traveled until a tooth of the first safety wheel abuts against a tooth of the second wheel of security. Then, a fraction of a second later, the friction wheels 17, 19 will restore their kinematic connection under the effect of the elastic element 21, and the drive of the mobile output 5 by continuous friction as described above.

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Abstract

Système d'embrayage (1) pour mécanisme de chronographe, ledit système (1) comprenant : - un mobile d'entrée (3) destiné à être entraîné par un organe moteur ; - un mobile de sortie (5) destiné à entraîner au moins un organe d'affichage ; - un mobile intermédiaire (9) en liaison cinématique permanente avec une première mobile (3 ; 5) choisi parmi ledit mobile d'entrée (3) et ledit mobile de sortie (5), ledit mobile intermédiaire (9) étant monté de telle sorte qu'il peut s'évoluer entre un état embrayé dans lequel ledit mobile d'entrée (3) est en liaison cinématique avec ledit mobile de sortie (5), et un état débrayé dans lequel ladite liaison cinématique est rompue. Selon l'invention, ledit système (1) comporte en outre : - une première roue à friction (17) solidaire en rotation dudit mobile intermédiaire (9) et une seconde roue à friction (19) solidaire en rotation d'un deuxième mobile (5 ; 3) choisi parmi ledit mobile d'entrée (3) et ledit mobile de sortie (5), lesdites roues à friction (17, 19) étant au moins partiellement coplanaires et étant agencées pour transmettre de la rotation entre ledit mobile intermédiaire (9) et ledit deuxième mobile (5 ; 3), ou inversement, lorsque ledit système (1) est en état embrayé ; - une première roue de sécurité (37) solidaire en rotation dudit mobile intermédiaire (9) et comprenant une première denture de sécurité, et une seconde roue de sécurité (39) solidaire en rotation dudit deuxième mobile (5 ; 3) et comprenant une seconde denture de sécurité, lesdites dentures de sécurité étant conformées afin d'interpénétrer mutuellement lorsque ledit mobile intermédiaire (9) est en état embrayé.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un système d'embrayage pour un mécanisme de chronographe.
    • Etat de la technique
  • Les embrayages communément utilisés dans des chronographes sont typiquement de deux types, à savoir des embrayages horizontaux et des embrayages verticaux.
  • Dans un embrayage horizontal, un mobile intermédiaire est monté basculant dans le plan du mouvement afin de relier cinématiquement un mobile d'entrée, menant, et un mobile de sortie, mené. Le mobile d'entrée est typiquement la roue sur champ, solidaire en rotation du mobile des secondes du mouvement horloger, et le mobile de sortie est typiquement la roue de chronographe, solidaire en rotation de l'aiguille des secondes du chronographe.
  • En fonction de la position angulaire d'une bascule qui porte le mobile intermédiaire, le mobile d'entrée et le mobile de sortie sont reliés cinématiquement (état embrayé), ou cette liaison est rompue car le mobile intermédiaire est hors de portée du mobile de sortie (état débrayé). La position de la bascule est typiquement commandée par l'intermédiaire d'une roue à colonnes, d'une navette, d'une came ou d'un moyen de commande similaire.
  • Ce genre d'embrayage est de faible épaisseur et permet de construire des mécanismes de chronographe relativement minces. Cependant, puisque e mobile intermédiaire et le mobile de sortie portent chacun une denture, les tolérances nécessaires pour le bon fonctionnement de l'embrayage engendrent un ébat d'engrenage. Cet ébat peut engendrer des frétillements de l'organe d'affichage associé, en l'absence d'autres mesures de compensation telles que l'introduction délibérée de frottements dans le système, par exemple par l'intermédiaire d'un ressort de friction. Par ailleurs, il existe un risque que le sommet d'une dent du mobile intermédiaire entre en contact avec un flanc d'une dent du mobile de sortie lorsque l'embrayage est amené dans son état embrayé, ce qui a pour résultat que l'aiguille des secondes du chronographe saute d'un certain angle dans un sens ou dans l'autre au moment de la mise en marche du chronographe.
  • Afin de minimiser la probabilité que ce saut ait lieu et de diminuer son amplitude lorsqu'il arrive, le mobile intermédiaire comporte typiquement une denture triangulaire pointue, le mobile de sortie comportant également le même type de denture, mais encore plus fine. Habituellement le pas de la denture du mobile de sortie est par exemple la moitié, ou un tiers, de celle du mobile intermédiaire.
  • Afin d'éviter que l'aiguille des secondes du chronographe puisse sauter de manière intempestive comme décrit ci-dessus, l'embrayage vertical a été proposé. Dans ce type d'embrayage, la liaison cinématique entre les mobiles d'entrée et de sortie est effectuée au moyen d'une paire de disques à friction, qui sont coaxiaux et qui sont soumis à une force de rappel tendant à les amener en contact mutuel par l'une de leurs faces planes. En état embrayé, le couple est transmis entre le mobile d'entrée et le mobile de sortie par les frottements entre ces disques à friction. Cette liaison cinématique par frottements élimine tout ébat d'engrenage de l'embrayage.
  • Pour rompre la liaison cinématique et arrêter le chronographe, une pince, typiquement commandée par une roue à colonnes, permet de séparer les disques à friction par l'intermédiaire de surfaces de cale qui s'interposent entre lesdits disques. En retirant ces cales, les disques à friction retombent l'un sur l'autre, et la liaison cinématique est rétablie.
  • Puisqu'il n'y a aucune pénétration d'une denture dans une autre au moment de l'actuation de l'embrayage vertical, tout saut intempestif de l'aiguille des secondes du chronographe est évité. Cependant, un tel embrayage vertical nécessite beaucoup de place dans la hauteur du mécanisme afin d'aménager plusieurs roues dentées, les disques à friction ainsi que leurs ressorts de rappel, de manière coaxiale. Afin de surmonter ces inconvénients, le document EP1437633 a proposé un embrayage horizontal qui tente d'éviter tout saut intempestif, dans lequel les dentures du mobile intermédiaire et du mobile de sortie sont conformées de telle sorte qu'aucun contact entre le sommet d'une dent du mobile intermédiaire et le flanc inactif du mobile de sortie n'est mathématiquement possible. En effet, dans le pire des cas, c'est-à-dire lorsque les sommets de deux dents entrent directement en contact lors de l'embrayage, les flancs inactifs des dents du mobile de sortie suivent la trajectoire épicycloïdale du sommet d'une dent du mobile intermédiaire. Par conséquent, il est en principe impossible que l'activation de l'embrayage engendre un saut intempestif en arrière du mobile de sortie.
  • Cependant, cette solution nécessite que la forme des dentures, ainsi que la mise au point du mécanisme soient mathématiquement quasi-parfaites, ce qui est difficile à maîtriser lors de la fabrication. Par ailleurs, une éventuelle usure du mobile intermédiaire et/ou du mobile de sortie nuira à cette forme parfaite, et donc le risque d'un saut intempestif augmentera au fil du temps. Cette solution, cependant, ne contribue rien à résoudre le problème des frétillements mentionné ci-dessus, puisqu'en pratique une tolérance doit encore être présente pour assurer une interaction fonctionnelle entre les dentures de l'engrenage. L'introduction de frottements dans le système, par l'intermédiaire d'un ressort à friction par exemple, reste donc nécessaire à cet effet.
  • Le document EP2085832 propose une autre variante d'un embrayage horizontal évitant tout frétillement et tout saut intempestif, dans lequel le couple est transmis entre le mobile d'entrée et le mobile de sortie par l'intermédiaire de trois bras élastiques s'étendant depuis un moyeu vers une surface cylindrique de friction. Lorsque les extrémités de ces bras élastiques s'appuient contre cette surface cylindrique, qui est la paroi interne d'un cylindre creux, la transmission de couple entre le moyeu et ladite surface est assurée par frottements, ce qui élimine tout ébat d'engrenage. Afin de débrayer l'embrayage, les extrémités des bras élastiques sont munies de goupilles qui s'étendent perpendiculairement aux bras, et qui prennent place dans des chemins de came pratiqués dans une roue de commande. En pivotant cette roue de commande par rapport aux bras élastiques dans un premier sens, les extrémités de ces derniers peuvent être écartées de ladite surface cylindrique, et remises en contact avec cette dernière lorsque la roue de commande pivote dans le sens opposé au premier.
  • Cette construction est néanmoins très complexe, et n'est pas compatible avec des mouvements standards, nécessitant ainsi une construction dédiée.
  • Le but de l'invention est par conséquent de proposer un système d'embrayage pour chronographe dans lequel les inconvénients susmentionnés sont au moins partiellement surmontés.
    • Divulguation de l'invention
  • De façon plus précise, l'invention concerne un système d'embrayage pour mécanisme de chronographe, comme défini par la revendication indépendante. Ce système comprend un mobile d'entrée destiné à être entraîné par un organe moteur, tel qu'un barillet, un moteur ou similaire, un mobile de sortie destiné à entraîner au moins un organe d'affichage tel qu'une aiguille de secondes de chronographe, ainsi qu'un mobile intermédiaire.
  • Ce mobile intermédiaire est en liaison cinématique permanente avec un premier mobile choisi parmi ledit mobile d'entrée et ledit mobile de sortie, typiquement le mobile d'entrée, mais l'agencement inverse est également possible. Le mobile intermédiaire est monté de telle sorte qu'il peut évoluer entre un état embrayé dans lequel ledit mobile d'entrée est en liaison cinématique avec ledit mobile de sortie et le chronographe fonctionne, et un état débrayé dans lequel ladite liaison cinématique est rompue et le chronographe est à l'arrêt.
  • Selon l'invention, l'embrayage comporte en outre une première roue à friction solidaire en rotation dudit mobile intermédiaire, et une seconde roue à friction solidaire en rotation d'un deuxième mobile choisi parmi ledit mobile d'entrée et ledit mobile de sortie, ce deuxième mobile étant le mobile opposé audit premier mobile, typiquement donc le mobile de sortie. Ces roues à friction sont au moins partiellement coplanaires, c'est-à-dire qu'elles se trouvent au moins partiellement dans un même plan, et sont agencées pour transmettre une rotation entre ledit mobile intermédiaire et ledit deuxième mobile, ou inversement selon l'agencement choisi, lorsque ledit mobile intermédiaire, et donc ledit système d'embrayage, est en état embrayé.
  • L'embrayage comporte en outre une première roue de sécurité solidaire en rotation du mobile intermédiaire, qui comprend une première denture de sécurité, et une seconde roue de sécurité solidaire en rotation dudit deuxième mobile, qui comprend une seconde denture de sécurité. Ces dentures de sécurité sont conformées afin de s'interpénétrer mutuellement lorsque ledit mobile intermédiaire est en état embrayé.
  • Puisque la rotation entre le mobile intermédiaire et le deuxième mobile s'effectue par frottements entre les roues à friction au lieu d'un engrènement entre dentures, aucun frétillement de la roue de sortie (et donc d'un organe d'indication associé) ne se produit lors de la mise en marche du chronographe. Par ailleurs, puisque la construction globale reprend celle d'un embrayage horizontal conventionnel, le système d'embrayage de l'invention peut être intégré aisément dans un mouvement standard, sans (ou avec peu de) modification.
  • Avantageusement, le mobile intermédiaire est monté pivotant sur une bascule commandée par un élément élastique. L'utilisation d'un élément élastique pour commander la bascule permet de prédéterminer la force de contact entre les roues à friction, et ainsi de l'optimiser.
  • Avantageusement, l'élément élastique est porté par un levier de commande, qui peut, par exemple, être commandé par un organe de commande tel qu'une roue à colonnes, une navette ou une came, et qui comporte des butées agencées de manière à empêcher le mobile intermédiaire (et ainsi le système d'embrayage) de changer d'état lors d'un choc. Le levier de commande définit donc une limite de déplacement du mobile intermédiaire dans chacun de ses états, ce qui évite des déplacements angulaires intempestifs du mobile de sortie en état débrayé, et évite de rompre la liaison cinématique lorsque le mobile intermédiaire est en état embrayé.
  • Avantageusement, l'élément élastique comprend une extrémité libre qui interagit avec ladite bascule afin de la commander, lesdites butées se situant de part et d'autre de l'extrémité libre. Par conséquent, en cas de choc, l'extrémité libre de l'élément élastique, qui peut par exemple prendre la forme d'une fourchette, entre en contact avec l'une de ces butées. Un agencement simple et compact est ainsi proposé.
  • Avantageusement, l'une desdites butées est agencée pour empêcher que ledit mobile intermédiaire et ledit deuxième mobile interagissent lors d'un choc lorsque ledit mobile intermédiaire se trouve dans son état débrayé, l'autre desdites butées étant agencée pour empêcher que lesdites dentures de sécurité puissent se rendre hors de portée l'une de l'autre lors d'un choc lorsque ledit système se trouve dans son état embrayé.
  • Le système peut comprendre en outre un renvoi engrenant d'une part avec ledit premier mobile et d'autre part avec ledit mobile intermédiaire. Ce renvoi peut, le cas échéant, comprendre une denture à rattrapage de jeu.
  • Avantageusement, les dentures de sécurité comprennent chacune des dents présentant une largeur d'au maximum un quart, de préférence d'au maximum un cinquième, du pas de ladite denture, mesuré à la profondeur maximale d'interpénétration desdites dentures de sécurité. La probabilité que les dentures butent l'une contre l'autre lors de la mise en marche du chronographe est ainsi diminuée, et la grandeur du saut, s'il doit y en avoir en, est minimisée puisque les dentures de sécurité sont relativement fines.
  • Ledit premier mobile peut être ledit mobile d'entrée et ledit deuxième mobile peut être ledit mobile de sortie. Dans ce cas, avantageusement, les flancs amonts de la première roue de sécurité ainsi que les flancs avals de la seconde roue de sécurité sont courbes. Par conséquent, dans le cas où une dent de la première roue de sécurité bute contre une dent de la seconde roue de sécurité, une légère accélération supplémentaire du deuxième mobile peut se produire avant que la liaison cinématique par frottements ne soit établie. Cette accélération est moins visible pour un utilisateur qu'un saut. Dans le cas inverse, c'est-à-dire si le premier mobile est le mobile de sortie et le deuxième mobile est le mobile d'entrée, les flancs amonts de la seconde roue de sécurité, ainsi que les flancs avals de la première roue de sécurité, peuvent être courbes avec le même effet.
  • L'invention porte également sur un mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de chronographe muni d'un système d'embrayage comme décrit ci-dessus, ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un tel mouvement.
    • Brève description des dessins
  • D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • Figure 1 est une vue isométrique d'un système d'embrayage selon l'invention en état débrayé ;
    • Figure 2 est une vue isométrique du système d'embrayage de la figure 1 en état embrayé ; et
    • Figure 3 est une vue en plan du mobile intermédiaire et du mobile de sortie du système de la figure 1, vus de dessous par rapport à l'orientation de la figure 1.
    Mode de réalisation de l'invention
  • Les figures 1 et 2 illustrent un système d'embrayage 1 pour chronographe selon l'invention, en état débrayé respectivement embrayé.
  • Comme généralement connu, le système 1, de type horizontal, comprend un mobile d'entrée 3, agencé pour être entraîné par un mouvement de base (non illustré) que comporte la pièce d'horlogerie dans laquelle le système 1 est intégré. Le mobile d'entrée 3 peut, par exemple, être solidaire en rotation du mobile des secondes dudit mouvement, ou entraîné par ce dernier. Alternativement, un autre mobile approprié peut être utilisé dans le même but.
  • Le mobile d'entrée 3 est en liaison cinématique sélective avec un mobile de sortie 5, qui est un mobile de secondes de chronographe dans le cas d'espèce, et qui porte également une came de remise à zéro 7.
  • Cette liaison cinématique sélective est effectuée par l'intervention d'un premier mobile intermédiaire 9, monté libre en rotation sur une bascule 11 et en liaison cinématique permanente avec le mobile d'entrée 3. Cette bascule 11 porte également un renvoi 13 qui engrène en permanence d'une part avec le mobile d'entrée 3, et d'autre part avec une denture 15 que comporte le mobile intermédiaire 9. Un pivotement de la bascule peut établir ou rompre une liaison cinématique entre le premier mobile intermédiaire 9 et le mobile de sortie 5. L'état embrayé respectivement débrayé du mobile intermédiaire 9 détermine donc l'état correspondant du système d'embrayage 1.
  • Alternativement, dans une construction inverse, le premier mobile intermédiaire 9 peut être en liaison cinématique permanente avec le mobile de sortie 5, par l'intermédiaire du renvoi 13 de façon analogue à la première variante, un pivotement de la bascule amenant ainsi le premier mobile intermédiaire 9 en liaison cinématique avec le mobile d'entrée. La description qui suit traite la première de ces variantes, telle qu'illustrée dans les figures ; les modifications pour mettre en oeuvre la deuxième variante sont à la portée de l'homme du métier et ne doivent pas être décrites en détails.
  • Dans le mode de réalisation représenté, le renvoi 13 comprend une denture à rattrapage de jeu à dents fendues, mais une roue classique est également possible. Il est également envisageable de ne prévoir qu'un seul mobile intermédiaire 9, engrenant donc directement avec le mobile d'entrée 3.
  • La bascule 11 est montée pivotante autour du même axe de rotation que le mobile d'entrée, mais un léger décalage entre les axes de rotation de ces éléments est admissible.
  • Afin d'entraîner le mobile de sortie 5 lorsque le système 1 est à l'état embrayé, le mobile intermédiaire 9 comporte une première roue à friction 17, qui est agencée pour entrer en contact avec une seconde roue à friction 19 que comporte le mobile de sortie 5. Les matériaux des roues à friction ainsi que leur finition (présence de couches, rugosité, etc.) peuvent être choisis selon les besoins de l'horloger pour assurer la transmission de couple avec une force de contact appropriée.
  • Cette force de contact est assurée par un élément élastique 21, qui commande également la bascule 11, comme cela apparaîtra plus clairement par la suite.
  • L'élément élastique 21 est un ressort lame porté par un levier de commande 25, monté pivotant autour d'un axe de rotation 29 et soumis à une force de rappel par l'intermédiaire d'un élément élastique de rappel 31 qui tend à le faire pivoter dans le sens antihoraire (selon l'orientation des figures), et ainsi à maintenir sa queue 33 en contact avec la roue à colonnes 27. Cette dernière commande le levier de commande 25 de manière conventionnelle. Alternativement, le levier de commande 25 peut être commandé par un système à navette, une came, ou un système similaire.
  • L'extrémité libre de l'élément élastique 21 comporte une fourchette 35, qui interagit avec un tenon 23 situé à une extrémité éloignée de l'axe de pivotement 29 du levier de commande 25. Lorsque le levier de commande 25 pivote dans le sens horaire sous la commande de la roue à colonnes 27, l'élément élastique applique une force qui fait pivoter la bascule 11 dans le sens antihoraire. Les roues à friction 17, 19 entrent par conséquent en contact l'une avec l'autre, et le mobile d'entrée 3 est ainsi en liaison cinématique avec le mobile de sortie 5 (voir la figure 2). L'élément élastique 21 fournit la force nécessaire pour maintenir les roues à friction 17, 19 en contact l'une avec l'autre, et pour générer la force radiale nécessaire pour assurer la bonne transmission de couple sans glissement.
  • À partir de l'orientation des composants illustrée sur la figure 2, lorsque la roue à colonnes 27 pivote d'un pas, l'élément élastique de rappel 31 fait pivoter le levier de commande 25 dans le sens antihoraire, et l'élément élastique 21 fait pivoter la bascule 11 de telle sorte que la première roue à friction 17 s'écarte de la seconde roue à friction 19. Les composants reviennent ainsi dans leur position illustrée dans la figure 1, et la liaison cinématique entre le mobile d'entrée 3 et le mobile de sortie 5 est rompue.
  • En comparaison avec la force nécessaire pour maintenir l'engrenage entre les dentures du mobile intermédiaire et du mobile de sortie dans un embrayage horizontal classique, celle fournie par l'élément élastique 21 de la présente invention est relativement faible.
  • Afin de rendre le système 1 insensible aux chocs malgré la force relativement faible exercée entre les roues à friction 17, 19, plusieurs aménagements sont prévus.
  • En premier lieu, au niveau du mobile intermédiaire 9 et du mobile de sortie 5, des roues de sécurité respectives 37, 39 sont prévues. Ces roues de sécurités 37, 39 sont visibles à échelle agrandie sur la figure 3, dans laquelle leur orientation est inversée par rapport à celle des figures 1 et 2.
  • Une première roue de sécurité 37 comportant une première denture de sécurité est solidaire en rotation du mobile intermédiaire 9, et une seconde roue de sécurité 39 comprenant une seconde denture de sécurité est solidaire en rotation du mobile de sortie 5. Ces dentures sont conformées de telle sorte que, lors du fonctionnement normal de l'embrayage, elles n'entrent pas en contact l'une avec l'autre. Il n'y a donc pas d'engrènement entre ces roues 37, 39, et elles ne contribuent pas à la transmission de couple entre le mobile intermédiaire 9 et le mobile de sortie 5 lors du fonctionnement normal du système d'embrayage 1.
  • À ce titre, lorsque l'embrayage est en état débrayé (voir figure 1), ces dentures sont hors de portée l'une de l'autre. Lorsque l'embrayage est en état embrayé (voir figures 2 et 3), les dents de ces dentures s'interpénètrent, et sont donc à portée les unes des autres.
  • Lors d'un choc qui déplace le mobile de sortie 5 angulairement par rapport au mobile intermédiaire 9, les dentures de sécurité interagissent afin de limiter ce déplacement angulaire. Ce déplacement est ainsi limité à l'angle parcouru jusqu'à ce qu'une dent de la première denture de sécurité entre en contact avec une dent de la seconde denture de sécurité. Le pas de ces dents étant faible, l'utilisateur ne remarquera pas ce léger déplacement de l'aiguille de secondes du chronographe.
  • La forme des dents des dentures de sécurité est également particulière, puisque les dents ne participent pas à la transmission de couple, et ne servent qu'en tant que butées en cas de choc. En effet, lors du fonctionnement normal du système 1, elles n'engrènent pas selon l'utilisation habituelle du terme, puisqu'elles s'interpénètrent librement et sans contact ni transmission de couple. Les dents sont par conséquent relativement mince par rapport à leur longueur. Dans la variante représentée aux figures, la largeur des dents est substantiellement d'un quart du pas de ladite denture, mesuré à la profondeur maximale d'interpénétration.
  • Les sommets des dents sont pointus et asymétriques ; en considérant la première roue de sécurité 37, les faces avales de ses dents sont substantiellement orientées radialement, tandis que les faces amonts desdites dents présentent une courbure. Les dents de la seconde roue de sécurité 39 présentent la forme inverse, pour que, si les dentures butent dans le sens de rotation de fonctionnement, les flancs respectifs les plus courbes interagissent, les flancs respectifs les moins courbes interagissant dans le cas d'un choc entraînant une rotation du mobile de sortie dans le sens contraire.
  • La faible largeur des dents minimise la probabilité que les dentures interagissent lors d'un embrayage du système 1, et minimise le saut lorsqu'il arrive. Par ailleurs, la forme asymétrique choisie pour les dentures de sécurité favorise un « saut » vers l'avant. Dans le cas d'une telle interaction, la face courbée amont d'une dent glisse sur la face courbée de l'autre jusqu'à ce que les roues à friction 17, 19 agissent à nouveau pour l'entraînement du mobile de sortie 5. Cette interaction des dentures de sécurité engendre une légère accélération momentanée imperceptible de l'aiguille de secondes de chronographe et pas un saut visible, au moment de la mise en marche du chronographe. Un saut intempestif perceptible est ainsi éliminé. Il faut remarquer ici que les flancs « inactifs » des dents dans le sens du brevet EP1437633 , c'est-à-dire les flancs avals des dents de la première roue de sécurité 37 et les flancs amonts des dents de la deuxième roue de sécurité, sont très pentus, et s'étendent selon une direction essentiellement radiale. Cependant, d'autres formes de dentures sont également possibles.
  • L'élément élastique 21 est relativement faible pour pouvoir absorber toutes les imperfections de fabrication tel que des mals-ronds, des positionnements inexacts des pivots etc. et pour minimiser les contraintes exercées sur ces derniers. La première roue à friction 17 est donc appuyée moins fortement contre la seconde roue à friction 19 qu'avec des dentures classiques, et il existe également par conséquent un risque qu'un choc puisse déplacer angulairement la bascule 11 de sa position normale. Sans la provision des moyens de sécurité décrits ci-dessous, ce déplacement pourrait par exemple interrompre momentanément la liaison cinématique dans l'état embrayé, ou pourrait créer une liaison cinématique transitoire entre le mobile intermédiaire 9 et le mobile de sortie 5 en état débrayé de l'embrayage.
  • Afin d'éviter ce risque, le levier de commande 25 comporte également un premier bras de sécurité 41 et un second bras de sécurité 43 situés de part et d'autre de la fourchette 35 à l'extrémité de l'élément élastique. Ces bras de sécurité 41, 43 sont solidaires en rotation du levier de commande 25, et servent chacun en tant que butée pour la fourchette 35 en cas de choc.
  • Le premier bras de sécurité 41 est positionné et formé de telle sorte que, en état débrayé (figure 1), il est impossible que les dents de la première roue de sécurité 37 soient à portée de celles de la seconde roue de sécurité 39. En d'autres mots, la fourchette 3 bute contre le premier bras de sécurité avant que ces dents puissent interagir.
  • De la même manière, le second bras de sécurité 43 est positionné et formé de telle sorte que, en état embrayé (figure 2), il est impossible que les dents des deux roues de sécurité 37, 39 se rendent hors de portée les unes des autres. Dans ce cas, le retard de l'aiguille des secondes engendré par un choc qui romprait la liaison cinématique est limité à l'arc parcouru jusqu'à ce qu'une dent de la première roue de sécurité bute contre une dent de la seconde roue de sécurité. Puis, une fraction de seconde plus tard, les roues à friction 17, 19 rétabliront leur liaison cinématique sous l'effet de l'élément élastique 21, et l'entraînement du mobile de sortie 5 par frottements continus comme décrit ci-dessus.
  • Dans un tel cas, bien que l'indication des secondes chronométrées ait été décalée d'une fraction de seconde dans un sens ou dans l'autre, il est peu probable que l'utilisateur le perçoive suite au choc.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, des variations sont possibles sans sortir du cadre de l'invention comme défini par les revendications annexées.

Claims (12)

  1. Système d'embrayage (1) pour mécanisme de chronographe, ledit système (1) comprenant :
    - un mobile d'entrée (3) destiné à être entraîné par un organe moteur ;
    - un mobile de sortie (5) destiné à entraîner au moins un organe d'affichage ;
    - un mobile intermédiaire (9) en liaison cinématique permanente avec un premier mobile (3 ; 5) choisi parmi ledit mobile d'entrée (3) et ledit mobile de sortie (5), ledit mobile intermédiaire (9) étant monté de telle sorte qu'il peut évoluer entre un état embrayé dans lequel ledit mobile d'entrée (3) est en liaison cinématique avec ledit mobile de sortie (5), et un état débrayé dans lequel ladite liaison cinématique est rompue ;
    caractérisé en ce que ledit système (1) comporte en outre :
    - une première roue à friction (17) solidaire en rotation dudit mobile intermédiaire (9) et une seconde roue à friction (19) solidaire en rotation d'un deuxième mobile (5 ; 3) choisi parmi ledit mobile d'entrée (3) et ledit mobile de sortie (5), lesdites roues à friction (17, 19) étant au moins partiellement coplanaires et étant agencées pour transmettre de la rotation entre ledit mobile intermédiaire (9) et ledit deuxième mobile (5 ; 3), ou inversement, lorsque ledit système (1) est en état embrayé ;
    - une première roue de sécurité (37) solidaire en rotation dudit mobile intermédiaire (9) et comprenant une première denture de sécurité, et une seconde roue de sécurité (39) solidaire en rotation dudit deuxième mobile (5 ; 3) et comprenant une seconde denture de sécurité, lesdites dentures de sécurité étant conformées afin d'interpénétrer mutuellement lorsque ledit mobile intermédiaire (9) est en état embrayé.
  2. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit mobile intermédiaire (9) est monté pivotant sur une bascule (11) commandée par un élément élastique (21).
  3. Système (1) selon la revendication 2, dans lequel ledit élément élastique (21) est porté par un levier de commande (25) comportant des butées (41, 43) agencées de manière à empêcher ledit mobile intermédiaire (9) de changer d'état lors d'un choc.
  4. Système (1) selon la revendication 3, dans lequel ledit élément élastique (21) comprend une extrémité libre (35) qui est agencée pour interagir avec ladite bascule (11), lesdites butées (41, 43) se situant de part et d'autre de ladite extrémité libre (35).
  5. Système (1) selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel l'une desdites butées (41) est agencée pour empêcher que ledit mobile intermédiaire (9) et ledit deuxième mobile (5 ; 3) puissent interagir lors d'un choc lorsque ledit mobile intermédiaire (9) se trouve dans son état débrayé, l'autre desdites butées (43) étant agencée pour empêcher que lesdites dentures de sécurité puissent se rendre hors de portée l'une de l'autre lors d'un choc lorsque ledit mobile intermédiaire (9) se trouve dans son état embrayé.
  6. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un renvoi (13) engrenant d'une part avec ledit premier mobile (3 ; 5) et d'autre part avec ledit mobile intermédiaire (9).
  7. Système (1) selon la revendication 6, dans lequel ledit renvoi (13) comprend une denture à rattrapage de jeu.
  8. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites dentures de sécurité comprennent chacune des dents présentant une largeur d'au maximum un quart, de préférence d'au maximum un cinquième, du pas de ladite denture, mesuré à la profondeur maximale d'interpénétration desdites dentures de sécurité .
  9. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit premier mobile (3 ; 5) est ledit mobile d'entrée (3) et ledit deuxième mobile (5 ; 3) est ledit mobile de sortie (5).
  10. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel les flancs amonts de la première roue de sécurité ainsi que les flancs avals de la seconde roue de sécurité sont courbes.
  11. Mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de chronographe muni d'un système d'embrayage (1) selon l'une des revendications précédentes.
  12. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement selon la revendication 11.
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