La présente invention concerne un dispositif de blocage pour une pièce d'horlogerie, capable de bloquer un organe rotatif sous tension et de le débloquer à des instants déterminés pour commander des déplacements par sauts d'un ou plusieurs mobiles.

Dans l'horlogerie, les dispositifs de blocage peuvent avoir diverses formes. Le document EP 1658531 , par exemple, décrit, dans le cadre d'un mécanisme d'affichage, un dispositif de blocage comprenant des leviers et une came. Ce dispositif est assez compliqué et produit beaucoup de frottements. De plus, il est peu robuste contre les chocs, ce qui peut conduire à des déréglages de l'affichage.

On connaît aussi des dispositifs de blocage qui se présentent sous la forme d'une ancre. Ce type de dispositif de blocage est utilisé notamment dans les dispositifs à force constante, appelés également remontoirs d'égalité, tels que le remontoir d'égalité de Gafner ou celui décrit dans le document EP 2166419. L'ancre comprend une fourchette qui est en contact permanent avec une came d'entraînement, ainsi que des palettes qui coopèrent avec une roue d'arrêt. Ce type de dispositif de blocage est robuste contre les chocs mais génère nécessairement beaucoup de frottements.

La présente invention vise à remédier, en partie au moins, à ces inconvénients et propose à cette fin un dispositif de blocage selon la revendication 1 .

La présente invention propose aussi un mécanisme horloger comprenant un tel dispositif de blocage, et plus particulièrement un mécanisme horloger selon la revendication 17 ou la revendication 18.

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 premier exemple de mécanisme horloger comprenant un dispositif de blocage selon l'invention ;

- la figure 2 montre le dispositif de blocage selon l'invention ; par souci de simplification un dispositif de guidage flexible faisant partie du dispositif de blocage est représenté sur cette figure 2, comme sur les figures 3, 7 et 8 commentées ci-dessous, dans un état de repos alors qu'il est en pratique déformé ;

- la figure 3 montre un dispositif de blocage selon une variante de l'invention ;

- la figure 4 montre un dispositif de blocage selon une autre variante de l'invention ;

- les figures 5 et 6 montrent un dispositif de blocage selon encore une autre variante de l'invention, dans deux positions de blocage différentes ;

- la figure 7 montre un dispositif de blocage selon encore une autre variante de l'invention ;

- la figure 8 montre un deuxième exemple de mécanisme horloger comprenant le dispositif de blocage selon l'invention.

En référence à la figure 1 , un mécanisme horloger 1 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.

Le mécanisme horloger 1 comprend aussi un dispositif de blocage 8 selon l'invention 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. 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.

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 encore 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, selon l'invention, 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 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 7, on peut considérer que le cadre mobile 8a des figures 1 à 6 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. La deuxième ouverture 8e pourrait être remplacée par des bras portant des becs remplissant la fonction 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.

Il va de soi pour l'homme du métier qu'à la place du quantième on pourrait avec le mécanisme 1 afficher une autre grandeur ou information, telle que la phase de lune, la semaine, le jour de la semaine ou le mois. Le mécanisme 1 peut aussi être utilisé non pas pour afficher une grandeur ou information mais pour déclencher un mécanisme tel qu'un mécanisme de sonnerie.

La figure 8 illustre un autre exemple d'application pour le dispositif de blocage 8 selon l'invention. Dans cet autre exemple, le dispositif de blocage 8 est utilisé dans un dispositif à force constante d'un mécanisme horloger 20. Le mécanisme 20 comprend une source d'énergie (non représentée), typiquement un barillet, alimentant via un rouage de finissage (non représenté) une roue sautante 21. La roue sautante 21 est coaxiale avec une roue de seconde 22 mais est libre en rotation par rapport à celle-ci. Un ressort intermédiaire 23 relie la roue sautante 21 et la roue de seconde 22. Le ressort intermédiaire 23 est par exemple un ressort-spiral dont l'une des extrémités est solidaire de la roue sautante 21 et dont l'autre extrémité est solidaire de la roue de seconde 22. La roue de seconde 22 engrène avec le pignon d'un mobile d'échappement 24 d'un organe régulateur 25. Le mobile d'échappement 24 reçoit son énergie du ressort intermédiaire 23 qui lui-même est armé périodiquement par la source d'énergie, à chaque déplacement de la roue sautante 21 . Une force sensiblement constante, qui ne dépend pas du degré d'armage de la source d'énergie, est ainsi délivrée à l'échappement.

Pour l'armage périodique du ressort intermédiaire 23, la roue sautante 21 est coaxiale et solidaire de l'organe de blocage 8g du dispositif de blocage 8 et le mobile d'échappement 24 est coaxial et solidaire de l'organe d'entraînement 8f du dispositif de blocage 8. La rotation du mobile d'échappement 24 fait tourner l'organe d'entraînement 8f, toujours dans le même sens, lequel en coopérant avec les éléments d'entraînement 8h libère périodiquement l'organe de blocage 8g et, avec lui, la roue sautante 21 , le rouage de finissage et la source d'énergie, ce qui arme à chaque fois instantanément le ressort intermédiaire 23.