EP4016195A1 - Tourbillon pour mouvement horloger - Google Patents

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EP4016195A1
EP4016195A1 EP21206642.7A EP21206642A EP4016195A1 EP 4016195 A1 EP4016195 A1 EP 4016195A1 EP 21206642 A EP21206642 A EP 21206642A EP 4016195 A1 EP4016195 A1 EP 4016195A1
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EP
European Patent Office
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escapement
anchor
balance
wheel
tourbillon
Prior art date
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Granted
Application number
EP21206642.7A
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German (de)
English (en)
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EP4016195B1 (fr
Inventor
Xavier Guillaume
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.)
Manufacture dHorlogerie Audemars Piguet SA
Original Assignee
Manufacture dHorlogerie Audemars Piguet SA
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Publication date
Application filed by Manufacture dHorlogerie Audemars Piguet SA filed Critical Manufacture dHorlogerie Audemars Piguet SA
Publication of EP4016195A1 publication Critical patent/EP4016195A1/fr
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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
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/28—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of imbalance of the weights, e.g. tourbillon
    • G04B17/285—Tourbillons or carrousels
    • 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
    • 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
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • G04B17/063—Balance construction
    • 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
    • G04B33/00—Calibers
    • G04B33/06—Calibers of extremely flat shape

Definitions

  • the present invention relates to a tourbillon for a watch movement comprising a cage intended to be rotatably mounted on said watch movement, said cage carrying a regulating member comprising a balance wheel comprising a balance wheel pivot mounted in balance wheel bearings around a balance wheel axis as well as an anchor comprising an anchor pivot pivotally mounted in anchor bearings around an anchor axis and arranged to cooperate, on the one hand, with said regulating member and, on the other hand, with a escapement wheel comprising an escapement pivot pivotally mounted in escapement bearings about an escapement axis.
  • the present invention also relates to a timepiece movement comprising such a tourbillon as well as a timepiece comprising such a movement.
  • Such tourbillons are mechanisms widely used in watches to cause the regulating organ to assume all vertical positions, which allows variations in rate due to the attraction of the earth to mutually compensate each other. This improves the accuracy of the watch.
  • the tourbillon works like a seconds mobile, ie it meshes with the middle wheel via a central pinion fixed under the carriage. Inside the carriage, the oscillating movement of the regulating organ is maintained by the escapement also mounted on the carriage, the escapement pinion meshing with the external peripheral toothing of a fixed seconds wheel placed under the cage and secured to the movement frame.
  • the anchor and escape wheel pivots are located under the balance, so as not to interfere with its oscillating movement.
  • the lever and the escape wheel are pivotally mounted in bearings arranged respectively in the lower bridge of the carriage and in bridges integral with the lower bridge extending under the balance wheel.
  • the standard tourbillon has a certain thickness due to the two levels or floors occupied respectively by the balance wheel and by the lever and the escapement wheel.
  • a watch comprising such a tourbillon must therefore have a sufficient thickness in order to be able to accommodate it, so that the standard tourbillon is hardly compatible with an extra-thin watch.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks by proposing a tourbillon having a reduced thickness compared to a standard tourbillon, compatible with use in an extra-thin movement, while retaining the traditional arrangement of the regulating organ in the cage of the tourbillon , without damaging the security of said regulatory body.
  • the invention relates to a tourbillon for a watch movement comprising a cage intended to be rotatably mounted on said watch movement, said cage carrying a regulating member comprising a balance wheel comprising a balance wheel pivot mounted pivotally in balance wheel bearings around a balance shaft as well as an anchor comprising an anchor pivot pivotally mounted in anchor bearings around an anchor shaft and arranged to cooperate, on the one hand, with said regulating member and, on the other part, with an escape wheel comprising a pivot exhaust pivotally mounted in exhaust bearings about an exhaust axis.
  • the lever and the escape wheel are positioned with respect to the balance wheel in such a way that the distance between the anchor axis and the balance wheel axis and the distance between the escapement axis and the balance staff are greater than the outer radius of the balance wheel.
  • the pivots of the lever and of the escape wheel can be positioned so as to come out of the diameter of the balance wheel.
  • the anchor pivot and the escapement pivot are at least partially located at the same level as the balance, in the direction of the thickness of said anchor and escapement pivots, the bearings of anchor and escapement bearings being arranged between two parallel planes defined by the balance bearings.
  • the pivots of the lever and of the escape wheel can be positioned outside the balance wheel, substantially at one and the same level as that of the balance wheel, so that the thickness of the tourbillon can be reduced, without having to modify the arrangement of said pendulum.
  • the present invention also relates to a movement comprising a tourbillon as defined above as well as a timepiece comprising such a movement.
  • This movement and this timepiece according to the invention have the advantage of being able to be ultraflat.
  • the present invention relates to a tourbillon 1 for a watch movement comprising a cage intended to be rotatably mounted around an axis A on a frame element of said watch movement (not shown) and comprising a lower bridge 2 and a bridge upper 4 parallel, interconnected by pillars 6.
  • the cage carries a regulating member comprising a balance wheel 8 and a hairspring 10.
  • the balance wheel 8 comprises a circular rim 8a secured to a balance wheel pivot 12 pivotally mounted around a balance wheel axis A in bearings balance 14, 15, such as shock bearings, carried respectively by the lower 2 and upper 4 bridges.
  • the balance 8 is located inside the cage, the balance axis A corresponding to the axis of rotation of the cage.
  • Edge 8a has a maximum radius, called the outer radius R of balance wheel 8.
  • Hairspring 10 is arranged above balance wheel 8. Hairspring 10 is secured by one end to balance wheel pivot 12 and by its other end to a carrier. eyebolt 16 mounted on the upper deck 4.
  • the cage also carries an anchor 18 and an escape wheel comprising an escape wheel 20 and an escape pinion 22 (cf. fig. 5 ) integral with said escape wheel 20.
  • the anchor 18 comprises an anchor pivot 24 pivotally mounted in anchor bearings 25, 26, such as stones, around an anchor axis B.
  • the anchor 18 is arranged to cooperate, from on the one hand, with said regulating member and, on the other hand, with the escapement wheel 20, via its two pallets 27a, 27b. A detailed description of the anchor 18 will be given below.
  • the escapement wheel 20 comprises an escapement pivot 28 pivotally mounted in escapement bearings 29, 30, such as stones, around an escapement axis C. Said escapement pivot 28 also carries the escape pinion 22.
  • the cage is driven in rotation by the train of the movement via an external peripheral toothing 32 provided around a circular crown forming the lower bridge 2.
  • the cage is intended to be assembled at the frame element of the watch movement via a ball bearing 34, so that the tourbillon illustrated here is of the flying tourbillon type.
  • the ball bearing 34 comprises a hub 36 secured to the cage by means of a pin 38 ensuring rotational resistance between the lower bridge 2 and the hub 36, and an outer ring 40, intended to be secured to a structural element of the watch movement.
  • a ball bearing is known to those skilled in the art and does not require a detailed description.
  • the lever 18 and the escape wheel 20 are positioned with respect to the balance wheel 8 such that the distance d1 between the anchor axis B and the balance wheel axis A (cf. Figure 3 ) and the distance d2 between the escapement axis C and the balance wheel axis A (cf. Figure 5 ) are greater than the outer radius R of the balance 8.
  • anchor pivot 24 and the escapement pivot 28 are at least partially, and preferably entirely, located at the same level as the balance 8, in the direction of the thickness of said pivots.
  • anchor 24 and escapement 28, the anchor bearings 25, 26 and the escapement bearings 29, 30 being arranged between two parallel planes P, P' defined by the bottoms of the balance bearings 14, 15 respectively.
  • the balance pivot 12, the anchor pivot 24 and the escapement pivot 28 are substantially of the same thickness and are located substantially at the same level, in the direction of the thickness of said pivots 12, 24, 28.
  • the tourbillon 1 also comprises an escapement bridge 42 extending outside the balance wheel 8, and integral with the lower bridge 2.
  • the escapement bridge 42 is arranged to carry one of the lever bearings , namely the bearing upper anchor bearing 26, and one of the escapement bearings, namely the upper escapement bearing 30, the other of the anchor bearings, namely the lower anchor bearing 25, and the other of the exhaust bearings, namely the lower exhaust bearing 29, being carried by the circular crown forming the lower bridge 2.
  • the diameter of the circular crown forming the lower bridge 2 is chosen so that the lower bridge extends sufficiently the outside of the balance wheel 8 in order to be able to position the anchor 24 and escapement 28 pivots outside the diameter of said balance wheel 8.
  • the upper anchor and escapement bearings may be mounted on the upper deck, the lower anchor and escapement bearings being mounted either on the deck lower, or on an escapement bridge integral with the upper deck, at the height required for the anchor to cooperate with the regulating member.
  • the escapement bridge 42 preferably has the shape of an arc of a circle coaxial with the axis A, so that the lever 18 and the escapement wheel 20 are positioned so that the distance d1 between the lever axis B and the balance staff A is equal to the distance d2 between the escapement shaft C and the balance staff A.
  • the escapement pinion 22 is positioned around the escapement pivot 28 above the escapement wheel 20, facing the escapement bridge 42, unlike a standard tourbillon construction.
  • a fixed seconds wheel 44 centered on the axis of the balance wheel A or of the tourbillon, integral with an element of the frame of the movement, and arranged to cooperate with the escapement pinion 22.
  • the fixed seconds wheel 44 has a diameter greater than that of the cage, and in particular the diameter of the lower bridge 2, so that the fixed seconds wheel 44 surrounds the tourbillon 1.
  • the fixed seconds wheel 44 has internal peripheral toothing 46 arranged to mesh with the escapement pinion 22.
  • the escapement pinion 22 being positioned substantially at the same level as the balance wheel 8
  • the fixed second wheel 44 is also positioned substantially at the same level as the balance wheel 8, instead of be placed under the cage of a standard tourbillon. This makes it possible to further reduce the size of the assembly.
  • the anchor 18 is devoid of dart to gain thickness, and comprises, on the one hand, an input pallet 27a and an output pallet 27b, intended to cooperate alternately with the escapement wheel 20 and, d on the other hand, a fork intended to cooperate with a pin 48 carried by the balance 8 and comprising first 52 and second 54 horns defining a fork entry.
  • a plate 50 secured to the balance 8 is at least partially located at the same level as the pin 48, in the direction of the thickness of the plate 50 (cf. Figure 3 ).
  • the plate 50 has an anti-rollover wall of generally cylindrical shape in which a notch 56 is provided, in a region adjacent to the pin 48.
  • the anchor 18, the plate 50 and the pin 48 are shaped and dimensioned in such a way that , in a service position, said anti-overturning wall is capable of defining an abutment for the first and second horns 52, 54, said anchor 18, said plate 50 and said pin 48 further being shaped and dimensioned in such a way that, in the service position, each of said horns 52, 54 is capable of penetrating inside the notch 56 exclusively when the pin 48 is at least partially located in the entrance of the fork.
  • Each of the lugs 52, 54 of the fork has an internal wall delimiting the entry of said fork and an external wall shaped and dimensioned in such a way that in a rebate situation, the distance between the point of contact of the pin 48 on the outer wall of the horn 52, 54 concerned and the end of said outer wall closest to the inner wall is greater than the distance between the pin 48 and that of the junctions between the anti-rollover wall and the notch 56 furthest close to the horn 52, 54 concerned.
  • the horns 52, 54 in addition to their conventional function, are intended to ensure safety against overturning.
  • the horns 52, 54 replace the stinger in its anti-rollover function and have a width greater than the typical width of the stinger.
  • the notch 48 must be enlarged with reference to conventional escapements and the plate 50 itself must also be enlarged as a result.
  • the rod 18a connects the entry and exit pallets 27a, 27b to the fork and capable of pivoting between two extreme positions, in the service position, by defining a maximum angle of movement of the anchor 18, the outer wall of each of the horns 52, 54 presenting, from its end closest to the internal wall, a first portion defining a safety surface and presenting an average angle, with reference to the strip 18a, such that said safety surface is substantially tangent to the anti-rollover wall when it is located opposite the latter, then a second portion having an angle of the order of 0 to 45° with reference to the strip 18a, and extending at least to the point of contact of the pin 48 on said outer wall in a rebate situation.
  • the rebate angle of the balance 8 (position represented on the figure 2 ) is superior to a standard configuration, which is favorable for isochrony.
  • the anchor 18 and the escape wheel 20 are intended to be arranged, in the service position, in such a way that the distance between the anchor axis B and the balance axis A is at least equal to twice of the distance between the anchor axis B and the escapement axis C, which defines a new escapement pointing.
  • the operation of the tourbillon according to the invention is similar to that of a standard tourbillon.
  • a new escapement pointing has been defined to allow the anchor pivot and the escapement pivot to be released from the balance wheel. It is thus possible, by positioning the escapement pivots substantially at the same level as the balance pivot, to eliminate the floor or the level usually occupied by the escapement in a standard tourbillon. Thus, the thickness of the tourbillon cage according to the invention is reduced.
  • the solution of the invention makes it possible to reduce the thickness of the cage without sacrificing either the securities between the balance, lever and escapement wheel, or the quality factor of the regulating member. It also makes it possible not to disturb the functioning of the balance, the standard balance pivots and the traditional anti-shock bearings being retained.
  • the removal of the conventional central seconds pinion and the positioning of the fixed seconds wheel at cage height make it possible to further gain in thickness.
  • the invention therefore makes it possible to obtain an extra-flat tourbillon enabling it to be used in an extra-flat movement or to save space in order to optimize watch mechanisms.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un tourbillon(1) pour mouvement horloger comportant une cage destinée à être montée rotative sur ledit mouvement horloger, ladite cage portant un organe régulateur comprenant un balancier (8) comprenant un pivot de balancier monté pivotant dans des paliers de balancier autour d'un axe de balancier ainsi qu'une ancre (18) comprenant un pivot d'ancre monté pivotant dans des paliers d'ancre autour d'un axe d'ancre et agencée pour coopérer, d'une part, avec ledit organe régulateur et, d'autre part, avec une roue d'échappement (20) comprenant un pivot d'échappement monté pivotant dans des paliers d'échappement autour d'un axe d'échappement. L'ancre (18) et la roue d'échappement (20) sont positionnées par rapport au balancier (8) de telle sorte que la distance entre l'axe d'ancre et l'axe de balancier et la distance entre l'axe d'échappement et l'axe de balancier sont supérieures au rayon extérieur du balancier (8).La présente invention concerne également un mouvement comprenant un tel tourbillon (1) ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un tel mouvement.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un tourbillon pour mouvement horloger comportant une cage destinée à être montée rotative sur ledit mouvement horloger, ladite cage portant un organe régulateur comprenant un balancier comprenant un pivot de balancier monté pivotant dans des paliers de balancier autour d'un axe de balancier ainsi qu'une ancre comprenant un pivot d'ancre monté pivotant dans des paliers d'ancre autour d'un axe d'ancre et agencée pour coopérer, d'une part, avec ledit organe régulateur et, d'autre part, avec une roue d'échappement comprenant un pivot d'échappement monté pivotant dans des paliers d'échappement autour d'un axe d'échappement.
  • La présente invention concerne également un mouvement horloger comprenant un tel tourbillon ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un tel mouvement.
    • Etat de la technique
  • De tels tourbillons sont des mécanismes largement utilisés dans les montres pour faire prendre à l'organe régulateur toutes les positions verticales, ce qui permet aux écarts de marche dus à l'attraction terrestre de se compenser mutuellement. Ceci permet d'améliorer la précision de la montre.
  • Un exemple de tourbillon traditionnel est décrit dans le livre "Théorie d'horlogerie", de C-A. Reymondin et al., édité par la Fédération des Ecoles Techniques (Suisse), ISBN 2-940025-1 0-X, à la page 167.
  • Le tourbillon fonctionne comme un mobile de secondes, c'est-à-dire qu'il engrène avec la roue de moyenne par un pignon central fixé sous la cage. A l'intérieur de la cage, le mouvement d'oscillation de l'organe régulateur est entretenu par l'échappement également monté sur la cage, le pignon d'échappement engrenant avec la denture périphérique extérieure d'une roue de seconde fixe placée sous la cage et solidaire du bâti du mouvement.
  • D'une manière traditionnelle, les pivotements de l'ancre et de la roue d'échappement se situent sous le balancier, afin de ne pas gêner son mouvement d'oscillation. Pour cela, l'ancre et la roue d'échappement sont montés pivotants dans des paliers disposés respectivement dans le pont inférieur de la cage et dans des ponts solidaires du pont inférieur s'étendant sous le balancier. Mais, de ce fait, le tourbillon standard présente une certaine épaisseur en raison des deux niveaux ou étages occupés respectivement par le balancier et par l'ancre et la roue d'échappement.
  • Une montre comprenant un tel tourbillon doit donc présenter une épaisseur suffisante afin de pouvoir l'accueillir, de sorte que le tourbillon standard est difficilement compatible avec une montre extra-plate.
  • Afin de rendre l'utilisation d'un tourbillon compatible avec une montre extraplate, différentes solutions ont été proposées. Une solution consiste à diminuer les sécurités du balancier, de l'ancre et de l'échappement. Toutefois, cela nuit à l'efficacité de l'organe régulateur. Une autre solution consiste à supprimer certaines pièces, comme par exemple la cage supérieure. Toutefois, dans ce cas, les perturbations apportées par le manque de liberté au balancier sont non négligeables.
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un tourbillon présentant une épaisseur réduite par rapport à un tourbillon standard, compatible avec une utilisation dans un mouvement extraplat, tout en conservant l'agencement traditionnel de l'organe régulateur dans la cage du tourbillon, sans détériorer les sécurités dudit organe régulateur.
    • Divulgation de l'invention
  • A cet effet, l'invention concerne un tourbillon pour mouvement horloger comportant une cage destinée à être montée rotative sur ledit mouvement horloger, ladite cage portant un organe régulateur comprenant un balancier comprenant un pivot de balancier monté pivotant dans des paliers de balancier autour d'un axe de balancier ainsi qu'une ancre comprenant un pivot d'ancre monté pivotant dans des paliers d'ancre autour d'un axe d'ancre et agencée pour coopérer, d'une part, avec ledit organe régulateur et, d'autre part, avec une roue d'échappement comprenant un pivot d'échappement monté pivotant dans des paliers d'échappement autour d'un axe d'échappement.
  • Selon l'invention, l'ancre et la roue d'échappement sont positionnées par rapport au balancier de telle sorte que la distance entre l'axe d'ancre et l'axe de balancier et la distance entre l'axe d'échappement et l'axe de balancier sont supérieures au rayon extérieur du balancier.
  • Ainsi, les pivotements de l'ancre et de la roue d'échappement peuvent être positionnés de manière à sortir du diamètre du balancier.
  • D'une manière particulièrement avantageuse, le pivot d'ancre et le pivot d'échappement sont au moins partiellement situés au même niveau que le balancier, suivant la direction de l'épaisseur desdits pivots d'ancre et d'échappement, les paliers d'ancre et les paliers d'échappement étant disposés entre deux plans parallèles définis par les paliers de balanciers.
  • Ainsi, les pivotements de l'ancre et de la roue d'échappement peuvent être positionnés à l'extérieur du balancier, sensiblement à un seul et même niveau que celui du balancier, de sorte que l'épaisseur du tourbillon peut être réduite, sans avoir à modifier l'agencement dudit balancier.
  • La présente invention concerne également un mouvement comprenant un tourbillon tel que défini ci-dessus ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un tel mouvement. Ce mouvement et cette pièce d'horlogerie selon l'invention présentent l'avantage de pouvoir être ultraplats.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue de dessus du tourbillon l'invention;
    • la figure 2 représente une vue de dessus du pont inférieur portant l'ancre et la roue d'échappement en position de rebat;
    • la figure 3 est une en coupe de la figure 1;
    • la figure 4 est une vue de dessus du tourbillon et de la roue de seconde fixe; et
    • la figure 5 est une vue en coupe de la figure 4.
    Modes de réalisation de l'invention
  • En référence aux figures, la présente invention concerne un tourbillon 1 pour mouvement horloger comportant une cage destinée à être montée rotative autour d'un axe A sur un élément de bâti dudit mouvement horloger (non représenté) et comprenant un pont inférieur 2 et un pont supérieur 4 parallèles, reliés entre eux par des piliers 6.
  • D'une manière standard, la cage porte un organe régulateur comprenant un balancier 8 et un spiral 10. Le balancier 8 comprend une serge circulaire 8a solidaire d'un pivot de balancier 12 monté pivotant autour d'un axe de balancier A dans des paliers de balancier 14, 15, tels que des paliers antichocs, portés respectivement par les pont inférieur 2 et supérieur 4. Le balancier 8 se trouve à l'intérieur de la cage, l'axe de balancier A correspondant à l'axe de rotation de la cage. La serge 8a présente un rayon maximal, appelé rayon extérieur R du balancier 8. Le spiral 10 est disposé au-dessus du balancier 8. Le spiral 10 est solidaire par une extrémité au pivot de balancier 12 et par son autre extrémité à un porte-piton 16 monté sur le pont supérieur 4.
  • La cage porte également une ancre 18 et un mobile d'échappement comprenant une roue d'échappement 20 et un pignon d'échappement 22 (cf. fig. 5) solidaire de ladite roue d'échappement 20.
  • En référence plus particulièrement à la figure 3, l'ancre 18 comprend un pivot d'ancre 24 monté pivotant dans des paliers d'ancre 25, 26, tels que des pierres, autour d'un axe d'ancre B. L'ancre 18 est agencée pour coopérer, d'une part, avec ledit organe régulateur et, d'autre part, avec la roue d'échappement 20, par l'intermédiaire de ses deux palettes 27a, 27b. Une description détaillée de l'ancre 18 sera donnée ci-après.
  • En référence plus particulièrement à la figure 5, la roue d'échappement 20 comprend un pivot d'échappement 28 monté pivotant dans des paliers d'échappement 29, 30, tels que des pierres, autour d'un axe d'échappement C. Ledit pivot d'échappement 28 porte également le pignon d'échappement 22.
  • Dans l'exemple représenté ici, la cage est entrainée en rotation par le rouage du mouvement par l'intermédiaire d'une denture périphérique extérieure 32 prévue autour d'une couronne circulaire formant le pont inférieur 2. La cage est destinée à être assemblée à l'élément de bâti du mouvement horloger par l'intermédiaire d'un roulement à billes 34, de sorte que le tourbillon illustré ici est du type tourbillon volant. En référence à la figure 5, le roulement à billes 34 comprend un moyeu 36 solidaire de la cage au moyen d'une goupille 38 assurant la tenue en rotation entre le pont inférieur 2 et le moyeu 36, et une bague externe 40, destinée à être rendue solidaire d'un élément de bâti du mouvement horloger. Un tel roulement à billes est connu de l'homme du métier et ne nécessite pas de description détaillée.
  • Conformément à l'invention, l'ancre 18 et la roue d'échappement 20 sont positionnées par rapport au balancier 8 de telle sorte que la distance d1 entre l'axe d'ancre B et l'axe de balancier A (cf. Figure 3) et la distance d2 entre l'axe d'échappement C et l'axe de balancier A (cf. Figure 5) sont supérieures au rayon extérieur R du balancier 8.
  • D'une manière particulièrement préférée, le pivot d'ancre 24 et le pivot d'échappement 28 sont au moins partiellement, et de préférence entièrement, situés au même niveau que le balancier 8, suivant la direction de l'épaisseur desdits pivots d'ancre 24 et d'échappement 28, les paliers d'ancre 25, 26 et les paliers d'échappement 29, 30 étant disposés entre deux plans parallèles P, P' définis par les fonds des paliers de balancier 14, 15 respectivement.
  • De préférence, le pivot de balancier 12, le pivot d'ancre 24 et le pivot d'échappement 28 sont sensiblement de même épaisseur et sont situés sensiblement au même niveau, suivant la direction de l'épaisseur desdits pivots 12, 24 ,28.
  • Pour cela, le tourbillon 1 comprend également un pont d'échappement 42 s'étendant à l'extérieur du balancier 8, et solidaire du pont inférieur 2. Le pont d'échappement 42 est agencé pour porter l'un des paliers d'ancre, à savoir le palier d'ancre supérieur 26, et l'un des paliers d'échappement, à savoir le palier d'échappement supérieur 30, l'autre des paliers d'ancre, à savoir le palier d'ancre inférieur 25, et l'autre des paliers d'échappement, à savoir le palier d'échappement inférieur 29, étant portés par la couronne circulaire formant le pont inférieur 2. Le diamètre de la couronne circulaire formant le pont inférieur 2 est choisi pour que le pont inférieur s'étende suffisamment à l'extérieur du balancier 8 afin de pouvoir positionner les pivots d'ancre 24 et d'échappement 28 à l'extérieur du diamètre dudit balancier 8.
  • Il est bien sûr possible de prévoir d'autres formes de réalisation, en fonction de la configuration des ponts inférieur et supérieur, et de l'épaisseur que l'on souhaite donner au tourbillon. Par exemple, lorsque le pont supérieur est sous la forme d'une planche, les paliers supérieurs d'ancre et d'échappement peuvent être montés sur le pont supérieur, les paliers inférieurs d'ancre et d'échappement étant montés soit sur le pont inférieur, soit sur un pont d'échappement solidaire du pont supérieur, à la hauteur requise pour que l'ancre puisse coopérer avec l'organe régulateur. Il est également possible de prévoir des ponts spécifiques à l'ancre et à la roue d'échappement, solidaires des ponts inférieur et supérieur, l'essentiel étant que les ponts d'ancre et d'échappement, portés par la cage, s'étendent à l'extérieur du balancier 8 pour que les pivots d'ancre 24 et d'échappement 28 sortent du diamètre du balancier 8, et soient à la hauteur requise pour que l'ancre 18 puisse coopérer avec l'organe régulateur.
  • Le pont d'échappement 42 présente de préférence une forme en arc de cercle coaxial à l'axe A, de sorte que l'ancre 18 et la roue d'échappement 20 sont positionnées afin que la distance d1 entre l'axe d'ancre B et l'axe de balancier A soit égale à la distance d2 entre l'axe d'échappement C et l'axe de balancier A.
  • D'une manière avantageuse, le pignon d'échappement 22 est positionné autour du pivot d'échappement 28 au-dessus de la roue d'échappement 20, en regard du pont d'échappement 42, contrairement à une construction standard de tourbillon. En référence aux figures 4 et 5, il est prévu une roue de seconde fixe 44, centrée sur l'axe du balancier A ou du tourbillon, solidaire d'un élément du bâti du mouvement, et agencée pour coopérer avec le pignon d'échappement 22. Contrairement à une construction standard de tourbillon, la roue de seconde fixe 44 est de diamètre supérieur à celui de la cage, et notamment au diamètre du pont inférieur 2, de sorte que la roue de seconde fixe 44 entoure le tourbillon 1. De plus, la roue de seconde fixe 44 présente une denture périphérique intérieure 46 agencée pour engrener avec le pignon d'échappement 22. De ce fait, le pignon d'échappement 22 étant positionné sensiblement au même niveau que le balancier 8, la roue de seconde fixe 44 se trouve également positionnée sensiblement au même niveau que le balancier 8, au lieu d'être placée sous la cage d'un tourbillon standard. Cela permet de réduire encore l'encombrement de l'ensemble.
  • Le positionnement du pivot d'ancre 24 à l'extérieur du diamètre du balancier 8 est rendu possible du fait de la conception par la demanderesse d'un nouvel ensemble pour échappement à ancre, permettant de développer un nouveau pointage d'échappement (distance axe d'échappement/axe d'ancre et distance axe d'ancre/axe de balancier). Un tel ensemble pour échappement est décrit dans la demande de brevet n° EP 20180912 déposée par la demanderesse, incorporée par référence à la présente demande.
  • D'une manière avantageuse, et en référence notamment à la figure 2, l'ancre 18 est dépourvue de dard pour gagner en épaisseur, et comporte, d'une part, une palette d'entrée 27a et une palette de sortie 27b, destinées à coopérer en alternance avec la roue d'échappement 20 et, d'autre part, une fourchette destinée à coopérer avec une cheville 48 portée par le balancier 8 et comprenant des première 52 et deuxième 54 cornes délimitant une entrée de fourchette. Un plateau 50 solidaire du balancier 8 est au moins partiellement situé au même niveau que la cheville 48, suivant la direction de l'épaisseur du plateau 50 (cf. Figure 3). Le plateau 50 présente une paroi anti-renversement de forme générale cylindrique dans laquelle une encoche 56 est ménagée, dans une région adjacente à la cheville 48. L'ancre 18, le plateau 50 et la cheville 48 sont conformés et dimensionnés de telle manière que, dans une position de service, ladite paroi anti-renversement soit susceptible de définir une butée pour les première et deuxième cornes 52, 54, ladite ancre 18, ledit plateau 50 et ladite cheville 48 étant en outre conformés et dimensionnés de telle manière que, dans la position de service, chacune desdites cornes 52, 54 soit susceptible de pénétrer à l'intérieur de l'encoche 56 exclusivement lorsque la cheville 48 est au moins partiellement située dans l'entrée de la fourchette.
  • Chacune des cornes 52, 54 de la fourchette présente une paroi interne délimitant l'entrée de ladite fourchette et une paroi externe conformée et dimensionnée de telle manière qu'en situation de rebat, la distance entre le point de contact de la cheville 48 sur la paroi externe de la corne 52, 54 concernée et l'extrémité de ladite paroi externe la plus proche de la paroi interne soit supérieure à la distance entre la cheville 48 et celle des jonctions entre la paroi anti-renversement et l'encoche 56 la plus proche de la corne 52, 54 concernée.
  • Ainsi, les cornes 52, 54, outre leur fonction conventionnelle, sont destinées à assurer une sécurité contre le renversement. Les cornes 52, 54 remplacent le dard dans sa fonction anti-renversement et présentent une largeur supérieure à la largeur typique du dard. Ainsi, l'encoche 48 doit être agrandie en référence aux échappements conventionnels et le plateau 50 lui-même doit également être agrandi de ce fait. Ces modifications impliquent un allongement de la baguette 18a d'ancre.
  • La baguette 18a relie les palettes d'entrée et de sortie 27a, 27b à la fourchette et susceptible de pivoter entre deux positions extrêmes, dans la position de service, en définissant un angle de débattement maximal de l'ancre 18, la paroi externe de chacune des cornes 52, 54 présentant, depuis son extrémité la plus proche de la paroi interne, une première portion définissant une surface de sécurité et présentant un angle moyen, en référence à la baguette 18a, tel que ladite surface de sécurité soit sensiblement tangente à la paroi anti-renversement lorsqu'elle est située en regard de cette dernière, puis une deuxième portion présentant un angle de l'ordre de 0 à 45° en référence à la baguette 18a, et s'étendant au moins jusqu'au point de contact de la cheville 48 sur ladite paroi externe en situation de rebat.
  • Avec cet ensemble d'échappement, l'amplitude d'oscillation de l'ancre 18 est inchangée. L'angle de rebat du balancier 8 (position représentée sur la figure 2) est supérieur à une configuration standard, ce qui est favorable pour l'isochronie.
  • L'ancre 18 et la roue d'échappement 20 sont destinées à être agencées, dans la position de service, de telle manière que la distance entre l'axe d'ancre B et l'axe de balancier A soit au moins égale au double de la distance entre l'axe d'ancre B et l'axe d'échappement C, ce qui définit un nouveau pointage d'échappement.
  • Le fonctionnement du tourbillon selon l'invention est similaire à celui d'un tourbillon standard.
  • Grâce à une géométrie spécifique de l'ancre, un nouveau pointage d'échappement a été défini pour permettre de sortir le pivot d'ancre et le pivot d'échappement du balancier. Il est ainsi possible, en positionnant les pivots d'échappement, d'ancre sensiblement au même niveau que le pivot de balancier de supprimer l'étage ou le niveau habituellement occupé par l'échappement dans un tourbillon standard. Ainsi, l'épaisseur de la cage du tourbillon selon l'invention est réduite.
  • De plus, la solution de l'invention permet de réduire l'épaisseur de la cage sans sacrifier ni les sécurités entre balancier, ancre et roue d'échappement, ni le facteur de qualité de l'organe régulateur. Elle permet également de ne pas perturber le fonctionnement du balancier, les pivots de balancier standards et les paliers antichocs traditionnels étant conservés.
  • Par ailleurs, selon le mode de réalisation préféré, la suppression du pignon de seconde central conventionnel et le positionnement de la roue de seconde fixe à hauteur de cage permettent de gagner encore en épaisseur.
  • L'invention permet donc d'obtenir un tourbillon extraplat permettant son utilisation dans un mouvement extraplat ou de gagner de l'espace pour optimiser les mécanismes horlogers.

Claims (14)

  1. Tourbillon(1) pour mouvement horloger comportant une cage destinée à être montée rotative sur ledit mouvement horloger, ladite cage portant un organe régulateur comprenant un balancier (8) comprenant un pivot de balancier (12) monté pivotant dans des paliers de balancier (14, 15) autour d'un axe de balancier (A) ainsi qu'une ancre (18) comprenant un pivot d'ancre (24) monté pivotant dans des paliers d'ancre (25, 26) autour d'un axe d'ancre (B) et agencée pour coopérer, d'une part, avec ledit organe régulateur et, d'autre part, avec une roue d'échappement (20) comprenant un pivot d'échappement (28) monté pivotant dans des paliers d'échappement (29, 30) autour d'un axe d'échappement (C), caractérisé en ce que l'ancre (18) et la roue d'échappement (20) sont positionnées par rapport au balancier (8) de telle sorte que la distance (d1) entre l'axe d'ancre (B) et l'axe de balancier (A) et la distance (d2) entre l'axe d'échappement (C) et l'axe de balancier (A) sont supérieures au rayon extérieur (R) du balancier (8).
  2. Tourbillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pivot d'ancre (24) et le pivot d'échappement (28) sont au moins partiellement situés au même niveau que le balancier (8), suivant la direction de l'épaisseur desdits pivots d'ancre (24) et d'échappement (28), les paliers d'ancre (25, 26) et les paliers d'échappement (29, 30) étant disposés entre deux plans (P, P') parallèles définis par les paliers de balancier (14, 15).
  3. Tourbillon selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cage comprend un pont inférieur (2) et un pont supérieur (4) portant les paliers de balancier (14, 15), et en ce que le tourbillon comprend également un pont d'échappement (42) solidaire du pont inférieur (2) et agencé pour porter l'un des paliers d'ancre (25, 26) et l'un des paliers d'échappement (29, 30), l'autre des paliers d'ancre (25, 26) et l'autre des paliers d'échappement (29, 30) étant portés par ledit pont inférieur (2).
  4. Tourbillon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ancre (18) et la roue d'échappement (20) sont positionnées de sorte que la distance (d1) entre l'axe d'ancre (B) et l'axe de balancier (A) est égale à la distance (d2) entre l'axe d'échappement (C) et l'axe de balancier (A).
  5. Tourbillon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pivots de balancier, d'ancre et d'échappement (12, 24, 28) sont sensiblement de même épaisseur et sont situés sensiblement au même niveau, suivant la direction de l'épaisseur desdits pivots (12, 24, 28).
  6. Tourbillon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ancre (18) est dépourvue de dard et comporte, d'une part, une palette d'entrée (27a) et une palette de sortie (27b), destinées à coopérer en alternance avec la roue d'échappement (20) et, d'autre part, une fourchette destinée à coopérer avec une cheville (48) solidaire du balancier (8) lui-même solidaire d'un plateau (50), et comprenant des première et deuxième cornes (52, 54) délimitant une entrée de fourchette, ledit plateau (50) étant au moins partiellement situé au même niveau que ladite cheville (48), suivant la direction de l'épaisseur du plateau (50), ledit plateau (50) présentant une paroi anti-renversement de forme générale cylindrique dans laquelle une encoche (56) est ménagée, dans une région adjacente à ladite cheville (48), ladite ancre (18), ledit plateau (50) et ladite cheville (48) étant conformés et dimensionnés de telle manière que, dans une position de service, ladite paroi anti-renversement soit susceptible de définir une butée pour lesdites première et deuxième cornes (52, 54), ladite ancre (18), ledit plateau (50) et ladite cheville (48) étant en outre conformés et dimensionnés de telle manière que, dans la position de service, chacune desdites cornes (52, 54) soit susceptible de pénétrer à l'intérieur de ladite encoche (56) exclusivement lorsque ladite cheville (48) est au moins partiellement située dans l'entrée de ladite fourchette.
  7. Tourbillon selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune desdites cornes (52, 54) de ladite fourchette présente une paroi interne délimitant l'entrée de ladite fourchette et une paroi externe conformée et dimensionnée de telle manière qu'en situation de rebat, la distance entre le point de contact de ladite cheville (48) sur la paroi externe de la corne concernée (52, 54) et l'extrémité de ladite paroi externe la plus proche de la paroi interne soit supérieure à la distance entre la cheville (48) et celle des jonctions entre la paroi anti-renversement et l'encoche (56) la plus proche de la corne concernée (52, 54).
  8. Tourbillon selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que l'ancre (18) comporte une baguette (18a) reliant lesdites palettes d'entrée (27a) et de sortie (27b) à ladite fourchette et susceptible de pivoter entre deux positions extrêmes, dans la position de service, en définissant un angle de débattement maximal de l'ancre (18), ladite paroi externe de chacune desdites cornes (52, 54) présentant, depuis son extrémité la plus proche de ladite paroi interne, une première portion définissant une surface de sécurité et présentant un angle moyen, en référence à ladite baguette (18a), tel que ladite surface de sécurité soit sensiblement tangente à ladite paroi anti-renversement lorsqu'elle est située en regard de cette dernière, puis une deuxième portion présentant un angle de l'ordre de 0 à 45° en référence à ladite baguette (18a), et s'étendant au moins jusqu'au point de contact de ladite cheville (48) sur ladite paroi externe en situation de rebat.
  9. Tourbillon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ancre (18) et la roue d'échappement (20) sont destinées à être agencées, dans la position de service, de telle manière que la distance (d1) entre l'axe d'ancre (B) et l'axe de balancier (A) soit au moins égale au double de la distance entre l'axe d'ancre (B) et l'axe d'échappement (C).
  10. Tourbillon selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le pont inférieur (2) de la cage comprend une denture périphérique extérieure (32) agencée pour entrainer en rotation ladite cage.
  11. Tourbillon selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la roue d'échappement (20) est solidaire d'un pignon d'échappement (22), ledit pignon d'échappement (22) étant positionné au-dessus de ladite roue d'échappement (20), en regard du pont d'échappement (42).
  12. Mouvement horloger comprenant un tourbillon selon l'une des revendications 1 à 11.
  13. Mouvement selon la revendication 12, le tourbillon comprenant un pignon d'échappement (22) solidaire de la roue d'échappement (20), caractérisé en ce qu'il comprend une roue de seconde fixe (44), le pignon d'échappement (22) et ladite roue de seconde fixe (44) étant positionnés sensiblement au même niveau que le balancier (8).
  14. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement selon l'une des revendications 12 à 13.
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