La présente invention concerne un mécanisme horloger comprenant :

- une première source d'énergie,

- un organe régulateur agencé pour réguler la première source d'énergie,

- une deuxième source d'énergie indépendante de la première source d'énergie,

- un organe de commande agencé pour être entraîné par la deuxième source d'énergie et pour commander par exemple un affichage, et - un dispositif de blocage agencé pour être commandé par la première source d'énergie pour bloquer la deuxième source d'énergie et pour la libérer à des instants déterminés afin de permettre un déplacement par sauts de l'organe de commande sous l'action de la deuxième source d'énergie.

Des mécanismes de ce type sont décrits dans les documents CH 702354,

CH 703797 et EP 1658531 . Ils ont pour but de supprimer ou atténuer le prélèvement d'énergie sur la première source d'énergie pour l'affichage d'une ou plusieurs grandeurs déterminées, afin d'éviter que cet affichage ne perturbe les oscillations de l'organe régulateur ou ne diminue la durée de fonctionnement d'un rouage entraîné par la première source d'énergie.

Dans le document CH 702354 la première source d'énergie est dédiée exclusivement à l'entretien des oscillations de l'organe régulateur, c'est-à-dire n'entraîne pas de dispositif d'affichage, tandis que la deuxième source d'énergie sert à l'entraînement de dispositifs d'affichage, à savoir notamment une seconde foudroyante et des indicateurs de l'heure, du quantième et de la phase de lune.

Dans le document CH 703797 la première source d'énergie entraîne par l'intermédiaire d'un premier rouage un affichage horaire tandis que la deuxième source d'énergie entraîne par l'intermédiaire d'un deuxième rouage des indicateurs de secondes de chronographe, de compteur de minutes, de compteur d'heures et de foudroyante.

Dans ces deux documents CH 702354 et CH 703797 le dispositif de blocage est sous la forme d'une roue à dents de loup coaxiale et solidaire d'une roue d'échappement de l'organe régulateur et coopérant avec une étoile d'un mobile de foudroyante. Le ou les affichages entraînés par la deuxième source d'énergie sont traînants et le mécanisme proposé ne permet pas l'affichage instantané d'une grandeur, en particulier d'une grandeur qui varie peu fréquemment comme le quantième. De plus, l'étoile du mobile de foudroyante exerce une force sur la roue à dents de loup, donc sur la roue d'échappement, qui peut perturber les oscillations de l'organe régulateur.

Dans le document EP 1658531 la deuxième source d'énergie entraîne par l'intermédiaire d'un deuxième rouage un dispositif d'affichage comprenant des disques indicateurs d'heures et de minutes de chronographe, et le dispositif de blocage comprend un premier levier et un deuxième levier. Le premier levier est soulevé à des instants déterminés par une roue des minutes entraînée par la première source d'énergie via un premier rouage, pour faire pivoter le deuxième levier afin que des levées que porte le deuxième levier libèrent respectivement une came et un volant d'inertie. La came et le volant d'inertie se mettent alors à tourner sous l'action de la deuxième source d'énergie ce qui fait tourner les disques indicateurs. Le dispositif de blocage selon ce document est compliqué et produit beaucoup de frottements, notamment entre la roue des minutes et le premier levier et entre le deuxième levier et la came. De plus si la roue des minutes s'arrête, lors d'un choc ou d'une mise à l'heure par exemple, juste après avoir soulevé le premier levier, les mobiles du dispositif d'affichage continuent à tourner sous l'action de la deuxième source d'énergie, le deuxième levier ne pouvant pas redescendre pour arrêter la came et le volant d'inertie. L'affichage est alors déréglé. La présente invention vise à remédier, en partie au moins, aux inconvénients précités et est caractérisée en ce que le dispositif de blocage comprend :

- des première et deuxième parties mobiles reliées cinématiquement entre elles, la première partie mobile comprenant un dispositif d'entraînement, la deuxième partie mobile comprenant un dispositif d'arrêt,

- un organe rotatif d'entraînement relié cinématiquement à la première source d'énergie et agencé pour coopérer avec le dispositif d'entraînement pour déplacer la première partie mobile, et donc la deuxième partie mobile, alternativement dans des sens opposés, et

- un organe rotatif de blocage relié cinématiquement à la deuxième source d'énergie et agencé pour coopérer avec le dispositif d'arrêt pour être bloqué par la deuxième partie mobile et libéré auxdits instants déterminés par lesdits déplacements de la deuxième partie mobile.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue de dessus d'un mécanisme horloger selon l'invention ;

- la figure 2 montre la coopération entre un cadre mobile en translation guidé par un dispositif de guidage flexible, un organe d'entraînement et un organe de blocage faisant partie du mécanisme horloger selon l'invention ; par souci de simplification le dispositif de guidage flexible est représenté sur cette figure 2, comme sur les figures 3, 7, 8 et 9 commentées ci-dessous, dans un état de repos alors qu'il est en pratique déformé ; - la figure 3 montre la coopération entre un cadre mobile en translation guidé par un dispositif de guidage flexible, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon une variante de l'invention ;

- la figure 4 montre la coopération entre un cadre mobile en rotation, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon une autre variante de l'invention ;

- les figures 5 et 6 montrent la coopération entre un cadre mobile en rotation, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon encore une autre variante de l'invention, dans deux positions de blocage différentes du cadre mobile ;

- la figure 7 montre la coopération entre un cadre mobile en translation guidé par un dispositif de guidage flexible, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon encore une autre variante de l'invention ;

- la figure 8 montre la coopération entre un cadre mobile en translation guidé par un dispositif de guidage flexible, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon encore une autre variante de l'invention ; et

- la figure 9 montre la coopération entre deux cadres mobiles en translation, un organe d'entraînement et un organe de blocage selon encore une autre variante de l'invention.

En référence à la figure 1 , un mécanisme horloger 1 selon l'invention, pour une pièce d'horlogerie telle qu'une montre-bracelet ou une montre de poche, comprend une première source d'énergie 2, un premier rouage 3 et un organe régulateur 4. Typiquement, la première source d'énergie 2 est sous la forme d'un barillet logeant un ressort moteur et l'organe régulateur 4 comprend un balancier- spiral et un échappement. De manière classique, la première source d'énergie 2 peut être remontée par l'utilisateur au moyen d'un mécanisme de remontage manuel et/ou par un mécanisme de remontage automatique (à masse oscillante). Le premier rouage 3 est un rouage de finissage comprenant successivement, dans l'exemple illustré, un mobile de grande moyenne 3a, un mobile de moyenne 3b, une roue des heures 3c portant une aiguille indicatrice des heures 3d, une roue de renvoi 3e et un mobile de seconde 3f. Le mobile de grande moyenne 3a engrène avec le barillet 2 tandis que le mobile de seconde 3f engrène avec un pignon d'échappement 4a de l'organe régulateur 4.

Le mécanisme horloger 1 comprend en outre une deuxième source d'énergie 5 et un deuxième rouage 6. Comme la première source d'énergie 2, la deuxième source d'énergie 5 est typiquement sous la forme d'un barillet logeant un ressort moteur. Les première et deuxième sources d'énergie 2, 5 sont indépendantes en ce sens qu'aucune d'entre elles ne fournit de l'énergie à l'autre. Dans l'exemple illustré le deuxième rouage 6 comprend une roue de quantième 6a qui engrène avec le barillet 5 et un mobile démultiplicateur 6b qui engrène avec la roue de quantième 6a. La roue de quantième 6a porte une aiguille indicatrice de quantième 6c dirigée vers une graduation des quantièmes 7 que porte un cadran du mécanisme horloger 1 . En variante, toutefois, l'aiguille indicatrice 6c pourrait être remplacée par un ou plusieurs disques indicateurs coopérant avec un ou des guichets du cadran. La roue de quantième 6a constitue un organe de commande au sens de la présente invention.

Le mécanisme horloger 1 comprend aussi un dispositif de blocage 8 pour bloquer et débloquer le deuxième rouage 6 sous la commande du premier rouage 3. Ce dispositif de blocage 8 comprend (cf. figures 1 et 2) un cadre mobile 8a guidé en translation suivant la double flèche F par un dispositif de guidage flexible 8b. Le dispositif de guidage flexible 8b est connu en soi. Il est composé d'un ensemble de parties rigides et de parties élastiques fixé par deux 8c de ses parties rigides au bâti du mécanisme horloger 1 et joint au cadre mobile 8a. De préférence, le dispositif de guidage flexible 8b forme avec le cadre mobile 8a une pièce monolithique. Le dispositif de guidage flexible 8b tel que représenté est conçu pour éliminer les mouvements parasites de translation et de rotation de sorte que le cadre mobile 8a se déplace en translation pure. La présente invention n'exclut toutefois pas l'utilisation d'un dispositif de guidage flexible plus simple, autorisant par exemple un léger déplacement en rotation en plus du déplacement en translation.

Le cadre mobile 8a présente deux ouvertures 8d, 8e dont les contours respectifs sont fermés. La première ouverture 8d reçoit un organe d'entraînement 8f se présentant sous la forme d'un doigt coaxial et solidaire d'une roue 9 qui engrène par l'intermédiaire d'un mobile démultiplicateur 10 avec le premier rouage 3. La deuxième ouverture 8e reçoit un organe de blocage 8g se présentant sous la forme d'un doigt coaxial et solidaire d'un pignon 1 1 qui engrène avec le mobile démultiplicateur 6b du deuxième rouage 6.

Deux décrochements 8h diamétralement opposés de la paroi de la première ouverture 8d constituent des éléments d'entraînement. Deux décrochements 8i diamétralement opposés de la paroi de la deuxième ouverture 8e constituent des éléments d'arrêt. Sauf à minuit, l'organe de blocage 8g, qui est sous tension de par le couple exercé par la deuxième source d'énergie 5, reste en appui contre l'un des éléments d'arrêt 8i, ce qui maintient la deuxième source d'énergie 5, le deuxième rouage 6 et l'aiguille indicatrice de quantième 6c immobiles. L'organe d'entraînement 8f est entraîné continûment par le premier rouage 3 dans le sens horaire des figures 1 et 2 à raison d'un tour toutes les 48 heures. Une fois par 24 heures, l'organe d'entraînement 8f entre en contact avec l'un des éléments d'entraînement 8h puis coopère avec lui tangentiellement (à la manière d'un engrenage) pour déplacer le cadre mobile 8a en translation pendant un intervalle de temps, par exemple d'une à deux heures, chevauchant minuit. A minuit, le déplacement du cadre mobile 8a libère l'organe de blocage 8g qui perd le contact avec l'élément d'arrêt 8i sur lequel il s'appuyait. La deuxième source d'énergie 5 n'est alors plus retenue et l'ensemble 5, 6, 8g, 1 1 se met à tourner jusqu'à ce que l'organe de blocage 8g vienne buter contre l'autre élément d'arrêt 8i et bloquer à nouveau la deuxième source d'énergie 5 et le deuxième rouage 6, position dans laquelle l'aiguille indicatrice de quantième 6c indique le quantième suivant. L'organe d'entraînement 8f quitte ensuite l'élément d'entraînement 8h avec lequel il coopérait et continue sa rotation sans entraîner ni toucher le cadre mobile 8a, ce dernier étant immobilisé par un léger tirage exercé par l'organe de blocage 8g sur l'élément d'arrêt 8i contre lequel il s'appuie - les éléments d'arrêt 8i sont à cet effet légèrement inclinés - ce tirage compensant la force élastique de rappel exercée par le dispositif de guidage flexible 8b sur le cadre mobile 8a et pouvant amener la paroi de la deuxième ouverture 8e à buter contre l'organe de blocage 8g comme visible à la figure 2. Puis à l'approche du minuit suivant, l'organe d'entraînement 8f entre en contact avec l'autre élément d'entraînement 8h pour déplacer le cadre mobile 8a en translation dans l'autre sens pendant un intervalle de temps chevauchant minuit. A minuit, le déplacement du cadre mobile 8a libère l'ensemble 5, 6, 8g, 1 1 qui se met à tourner, faisant effectuer un saut à l'aguille indicatrice de quantième 6c, jusqu'à ce que l'organe de blocage 8g revienne buter contre le premier élément d'arrêt 8i. L'organe d'entraînement 8f quitte ensuite l'élément d'entraînement 8h avec lequel il était en contact et poursuit sa rotation sans entraîner ni toucher le cadre mobile 8a qui est immobilisé par le tirage exercé par l'organe de blocage 8g. Puis le cycle se répète.

L'affichage du quantième est ainsi instantané et l'énergie qui l'alimente est fournie exclusivement par la deuxième source d'énergie 5, permettant à l'ensemble première source d'énergie 2 - premier rouage 3 - organe régulateur 4 de conserver sa durée de marche et de ne pas être perturbé par l'affichage du quantième. De plus les frottements sont faibles puisqu'en fonctionnement normal l'organe d'entraînement 8f est en contact avec la paroi de la première ouverture 8d uniquement lorsqu'il coopère avec les éléments d'entraînement 8h, soit, de manière cumulée, sur moins de 60%, voire moins de 50%, voire moins de 40%, voire moins de 30%, voire moins de 20% d'un tour de rotation de l'organe d'entraînement 8f. Dans l'exemple illustré à la figure 2, le contact entre l'organe d'entraînement 8f et les éléments d'entraînement 8h se produit seulement sur environ 16% (environ 8% par élément d'entraînement 8h) d'un tour de rotation de l'organe d'entraînement 8f. En outre, même en cas de choc ou de mise à l'heure arrêtant le premier rouage 3, la position de l'aiguille indicatrice 6c est sécurisée par l'appui de l'organe de blocage 8g sur l'un des éléments d'arrêt 8i.

La deuxième source d'énergie 5 peut avoir son propre mécanisme de remontage actionnable depuis l'extérieur de la pièce d'horlogerie. Etant sollicitée seulement une fois par jour, la deuxième source d'énergie 5 peut aussi ne pas avoir de mécanisme de remontage et être réarmée seulement lors des entretiens réguliers de la montre, soit par exemple tous les cinq ans. L'utilisation comme deuxième source d'énergie 5 d'un barillet de taille standard, voire plus petit, suffit à obtenir une durée de marche de plusieurs années, supérieure à l'intervalle de service.

Cette dernière solution, à savoir l'absence de mécanisme de remontage actionnable par l'utilisateur pour la deuxième source d'énergie 5, est préférée dans la présente invention. En effet, elle ne nécessite pas de prévoir une liaison entre la deuxième source d'énergie 5 et l'extérieur de la pièce d'horlogerie, liaison qui nuirait à l'étanchéité de la pièce d'horlogerie. Elle ne nécessite pas non plus de relier mécaniquement la deuxième source d'énergie 5 au mécanisme de remontage de la première source d'énergie 2 et simplifie donc considérablement le mécanisme horloger 1 . Elle permet en outre, le cas échéant, de ne pas solliciter le mécanisme de remontage automatique de la première source d'énergie 2 et n'impose dès lors pas d'augmenter la taille de la masse oscillante. Encore un autre avantage est que la deuxième source d'énergie 5 peut être placée beaucoup plus librement dans le mécanisme horloger 1 , n'ayant pas besoin d'être à proximité du mécanisme de remontage de la première source d'énergie 2.

Comme visible à la figure 2, la paroi de la première ouverture 8d comprend deux parties en arc de cercle 8j opposées et de même rayon mais de centres différents, les deux jonctions entre ces deux parties 8j formant les éléments d'entraînement 8h. Le rayon des deux parties en arc de cercle 8j est légèrement supérieur au rayon du cercle parcouru par l'extrémité de l'organe d'entraînement 8f. Chaque partie en arc de cercle 8j, lorsque l'organe d'entraînement 8f se déplace en regard d'elle, a son centre qui est confondu avec le centre de rotation de l'organe d'entraînement 8f. De la sorte, lors de sa rotation entre les deux éléments d'entraînement 8h l'extrémité de l'organe d'entraînement 8f suit la paroi de la première ouverture 8d, protégeant ainsi le dispositif de blocage 8 contre les chocs. En effet, en cas de choc reçu par le mécanisme horloger 1 et tendant à déplacer le cadre mobile 8a dans le sens (vers le haut dans la configuration des figures 1 et 2) défavorable au blocage de l'organe de blocage 8g, la paroi de la première ouverture 8d bute immédiatement contre l'extrémité de l'organe d'entraînement 8f, ce qui empêche la libération de l'organe de blocage 8g. La position de l'aiguille indicatrice de quantième 6c est ainsi sécurisée.

Les organes d'entraînement 8f et de blocage 8g peuvent présenter chacun plusieurs doigts ou dents. A titre d'exemple, la figure 3 montre une variante de l'invention dans laquelle l'organe de blocage 8g est sous la forme d'une étoile à trois dents. De plus, comme montré sur cette figure 3, l'organe d'entraînement 8f peut être un doigt relativement large et son extrémité 8k peut être en arc de cercle centré sur le centre de rotation de l'organe d'entraînement 8f et de rayon légèrement inférieur au rayon des parties en arc de cercle 8j de la paroi de la première ouverture 8d. Lors d'un choc reçu par le mécanisme horloger 1 et tendant à déplacer le cadre mobile 8a dans un sens défavorable au blocage de l'organe de blocage 8g, la paroi de la première ouverture 8d bute immédiatement contre l'organe d'entraînement 8f, empêchant ainsi la libération de l'organe de blocage 8g.

Comme représenté également à la figure 3, le dispositif de blocage 8 peut comprendre des ressorts de traction 8m (représentés schématiquement) agencés pour compenser totalement ou partiellement la force de rappel exercée par le dispositif de guidage flexible 8b. Le cadre mobile 8a est alors soumis à une force de rappel nulle ou plus faible pendant ses déplacements en translation.

Il va de soi qu'en alternative au dispositif de guidage flexible 8b, le cadre mobile 8a pourrait être monté coulissant. Dans les deux derniers cas mentionnés ci-dessus, où aucune force de rappel élastique n'est exercée sur le cadre mobile 8a, la force de tirage appliquée par l'organe de blocage 8g dès son contact avec l'élément d'arrêt 8i déplace le cadre mobile 8a jusqu'à ce que la paroi de la deuxième ouverture 8e bute contre l'organe de blocage 8g, immobilisant ainsi le cadre mobile 8a.

Dans tous les cas décrits ci-dessus, l'application d'une force de tirage au cadre mobile 8a est avantageuse pour minimiser les frottements. L'invention n'exclut toutefois pas la possibilité de faire fonctionner le dispositif de blocage 8 sans force de tirage, notamment dans les cas où aucune force de rappel élastique n'est exercée sur le cadre mobile 8a.

La figure 4 montre une autre variante de l'invention, dans laquelle le cadre mobile 8a est monté rotatif autour d'un axe 8n distinct des axes de rotation 8p, 8q des organes d'entraînement 8f et de blocage 8g. Les organes d'entraînement 8f et de blocage 8g sont ici sous la forme d'étoiles mais ils pourraient aussi être de simples doigts. Les éléments d'arrêt 8i définis par la paroi de la deuxième ouverture 8e sont des arcs de cercle centrés sur l'axe géométrique de rotation du cadre mobile 8a, de sorte que la force d'appui exercée par l'organe de blocage 8g sur le cadre mobile 8a est située sur une droite coupant ledit axe géométrique de rotation. De cette manière, l'appui de l'organe de blocage 8g sur le cadre mobile 8a n'entraîne pas de déplacement de ce dernier. On peut néanmoins, en variante, incliner les éléments d'arrêt 8i pour que l'organe de blocage 8g exerce sur le cadre mobile 8a un tirage qui immobilise le cadre mobile 8a en compensant un éventuel couple de rappel élastique appliqué au cadre mobile 8a et/ou en faisant buter la paroi de la deuxième ouverture 8e contre l'organe de blocage 8g, comme cela est illustré aux figures 5 et 6 pour les deux éléments d'arrêt 8i.

En référence aux figures 4 à 6, la paroi 8r de la première ouverture 8d, qui reçoit l'organe d'entraînement 8f, comprend deux saillies constituant les éléments d'entraînement 8h et est conformée pour suivre sur sensiblement 360° la trajectoire du sommet du doigt ou d'une dent de l'organe d'entraînement 8f dans un repère lié au cadre mobile 8a lors de la rotation de l'organe d'entraînement 8f. Cette forme de la paroi 8r de la première ouverture 8d permet au cadre mobile 8a de buter immédiatement contre l'organe d'entraînement 8f en cas de choc dans n'importe quelle direction et de sécuriser ainsi le blocage de l'organe de blocage 8g. La paroi de la première ouverture 8d dans les exemples de réalisation des figures 1 à 3, avec ses parties en arc de cercle 8j, est elle aussi conformée pour suivre sur sensiblement 360° la trajectoire du sommet du doigt ou d'une dent de l'organe d'entraînement 8f dans un repère lié au cadre mobile 8a lors de la rotation de l'organe d'entraînement 8f.

La figure 7 montre encore une autre variante de l'invention, dans laquelle l'organe d'entraînement 8f n'est plus sous la forme d'un doigt ou d'une étoile mais sous la forme d'un disque excentrique coopérant par frottement avec la paroi 8d' de l'ouverture 8d. Ce disque 8f provoque un mouvement de va-et-vient en translation du cadre mobile 8a guidé par le dispositif de guidage flexible 8b. La paroi 8d' peut avoir une forme rectangulaire, comme représenté, ou une autre forme comme celle d'une ellipse.

Dans encore une autre variante, illustrée à la figure 8, l'organe d'entraînement 8f est une goupille portée par un disque ou roue 8x et engagée dans la première ouverture 8d du cadre mobile 8a, ouverture qui présente ici une forme oblongue. Par frottement avec la paroi 8d' de la première ouverture 8d la goupille 8f provoque un mouvement de va-et-vient en translation du cadre mobile 8a guidé par le dispositif de guidage flexible 8b.

La figure 9 montre encore une autre variante de l'invention, dans laquelle le cadre mobile 8a est remplacé par deux cadres 8s, 8t mobiles par rapport au bâti du mécanisme horloger 1 et mobiles l'un par rapport à l'autre. Le premier cadre 8s comprend la première ouverture 8d qui reçoit l'organe d'entraînement 8f et le deuxième cadre 8t comprend la deuxième ouverture 8e qui reçoit l'organe de blocage 8g. Ces cadres 8s, 8t sont par exemple guidés par des dispositifs de guidage flexible respectifs et sont reliés cinématiquement l'un à l'autre. Dans l'exemple représenté les cadres 8s, 8t sont mobiles en translation et comprennent des crémaillères respectives 8u, 8v qui engrènent avec une étoile 8w. Dans des variantes, les cadres 8s, 8t, ou seulement l'un d'entre eux, pourraient être mobiles en rotation.

Par analogie avec l'exemple de réalisation de la figure 9, on peut considérer que le cadre mobile 8a des figures 1 à 8 comprend des premier et deuxième cadres ou parties mobiles 8a', 8a", ces cadres ou parties mobiles 8a', 8a" présentant respectivement les première et deuxième ouvertures 8d, 8e et étant solidaires, donc reliés cinématiquement, et plus particulièrement faisant partie d'une même pièce monolithique.

De nombreuses autres configurations que celles représentées aux figures et décrites ci-dessus sont possibles dans la présente invention. Par exemple, au lieu d'être coplanaires, les ouvertures 8d, 8e pourraient être superposées. Les ouvertures 8d, 8e pourraient aussi être remplacées par des bras portant des becs remplissant la fonction des éléments d'entraînement 8h et des éléments d'arrêt 8i. Par ailleurs, plus de deux éléments d'entraînement 8h et/ou plus de deux éléments d'arrêt 8i pourraient être prévus. Par exemple, la paroi de la première ouverture 8d pourrait définir des éléments d'entraînement supplémentaires pour permettre un pré-armage du cadre mobile 8a ou de la partie 8a' avant son déplacement conduisant à la libération de l'organe de blocage 8g.

La présente invention n'est pas limitée à l'affichage du quantième. Il apparaîtra en effet clairement à l'homme du métier que d'autres grandeurs ou informations que le quantième peuvent être affichées avec le mécanisme selon l'invention, telles que la phase de lune, la semaine, le jour de la semaine ou le mois. La présente invention peut aussi être utilisée non pas pour afficher une grandeur ou information mais pour déclencher un mécanisme tel qu'un mécanisme de sonnerie.