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Title:
TIMEPIECE MOVEMENT ESCAPEMENT, RETURN COMPONENT FOR TIMEPIECE ESCAPEMENTS, TIMEPIECE MOVEMENT AND TIMEPIECE COMPRISING SUCH A MOVEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/048864
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention particularly relates to a return component of a balance (10) of a timepiece, replacing a spiral spring. This return component comprises a rack (21) provided with a toothed sector (22) arranged to engage with a balance pinion (20). The rack (21) comprises an axis of rotation (24) allowing it to move between two end positions, called work positions, separated by a rest position. The return component also comprises two springs (26) arranged to urge the rack (21) towards its rest position. Each spring (26) is formed by a resilient strip (27) arranged to store energy, then restore it to the rack. Each resilient strip works alternately such that they never work simultaneously. The invention also relates to an escapement comprising such a return component, a timepiece movement comprising this return component and a timepiece comprising such a movement.

Inventors:
CALABRESE VINCENT (CH)
Application Number:
PCT/EP2021/072227
Publication Date:
March 10, 2022
Filing Date:
August 10, 2021
Export Citation:
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Assignee:
CALABRESE VINCENT (CH)
International Classes:
G04B17/04; G04B18/04
Domestic Patent References:
WO2015010797A12015-01-29
Foreign References:
CH19698A1900-09-15
CH34983A1906-06-30
CH19698A1900-09-15
Attorney, Agent or Firm:
OMNIS-IP SA (CH)
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Claims:
Revendications

1. Echappement de mouvement d’horlogerie, comportant un balancier (10) pivotant sur un axe de rotation (11 ) du balancier, une roue d’échappement (14), une ancre (12) et un organe de rappel (19) du balancier, caractérisé en ce que

• le balancier (10) est solidaire d’un pignon de balancier (20) ; et

• en ce que l’organe de rappel (19) du balancier comporte : o un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec le pignon de balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos; et o un mécanisme de rappel (25) comportant deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos.

2. Echappement de mouvement d’horlogerie selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les ressorts (26) comportent des lames élastiques (27).

3. Echappement de mouvement d’horlogerie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsque le râteau est dans sa position de repos, les ressorts (26) sont disposées de façon symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de rotation (11 ) du balancier et l’axe de rotation (24) du râteau.

4. Echappement de mouvement d’horlogerie selon la revendication 2, dans lequel les lames élastiques (27) sont agencées pour emmagasiner de l’énergie et restituer de l’énergie au râteau (21 ), cet échappement étant caractérisé en ce que seule l’une des lames élastiques (27) à la fois emmagasine et restitue de l’énergie.

5. Organe de rappel pour un mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier (10), d’une roue d’échappement (14) et d’une ancre (12), cet organe de rappel (19) étant caractérisé en ce qu’il comporte : o un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec un pignon de balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe (24) permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos ; et o deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos.

6. Organe de rappel selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ressorts (26) comportent des lames élastiques (27).

7. Organe de rappel selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, lorsque le râteau est dans sa position de repos, les ressorts (26) sont disposées de façon symétrique par rapport à un plan passant par un axe de rotation (11 ) du balancier et l’axe de rotation (24) du râteau.

8. Organe de rappel selon la revendication 6, dans lequel les lames élastiques (27) sont agencées pour emmagasiner de l’énergie et restituer de l’énergie au râteau (21 ), cet organe de rappel (19) étant caractérisé en ce que seule l’une des lames élastiques (27) à la fois emmagasine et restitue de l’énergie.

9. Organe de rappel selon la revendication 5, caractérisé en ce que le râteau (21 ) comporte une denture intérieure.

10. Organe de rappel selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lames élastiques (27) sont solidaires du secteur denté.

11 . Organe de rappel selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lames élastiques (27) sont agencées pour prendre appui contre un bras (23) du râteau (21 ).

12. Mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier (10), d’une roue d’échappement (14), d’une ancre (12) et d’un organe de rappel (19) du balancier, ce mouvement étant caractérisé en ce que

• le balancier (10) est solidaire d’un pignon de balancier (20) ; et

• en ce que l’organe de rappel (19) du balancier comporte o un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec le pignon du balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe (24) permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos ; et o un mécanisme de rappel (25) comportant deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos.

13. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ressorts (26) comportent des lames élastiques (27) et en ce que le mouvement comporte au moins deux goupilles avec lesquelles lesdites lames élastiques 17 interagissent alternativement lors du déplacement du râteau autour de son axe de rotation (24).

14. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comporte un élément de réglage (29) de l’échappement.

15. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 13, caractérisé en ce que l’élément de réglage (29) de l’échappement comporte au moins deux goupilles (30) mobiles sur une platine du mouvement et interagissant avec lesdits ressorts (26).

16. Pièce d’horlogerie comportant un mouvement selon l’une quelconque des revendications 12 à 15.

REVENDICATIONS MODIFIÉES reçues par le Bureau international le 7 janvier 2022 (07.01.22)

1. Echappement de mouvement d’horlogerie, comportant un balancier (10) pivotant sur un axe de rotation (11 ) du balancier, une roue d’échappement (14), une ancre (12) et un organe de rappel (19) du balancier, cet échappement étant caractérisé :

• en ce que le balancier (10) est solidaire d’un pignon de balancier (20) ;

• en ce que l’organe de rappel (19) du balancier comporte : o un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec le pignon de balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe (24) permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos; et o un mécanisme de rappel (25) comportant deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos, ces ressorts (26) comportant des lames élastiques (27) agencées pour emmagasiner de l’énergie et restituer de l’énergie au râteau (21 ) ; et

• en ce que seule l’une des lames élastiques (27) à la fois emmagasine et restitue de l’énergie.

2. Echappement de mouvement d’horlogerie selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, lorsque le râteau est dans sa position de repos, les ressorts (26) sont disposés de façon symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de rotation (11 ) du balancier et l’axe de rotation (24) du râteau.

3. Organe de rappel pour un mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier (10), d’une roue d’échappement (14) et d’une ancre (12), cet organe de rappel (19) étant caractérisé : o en ce qu’il comporte un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec un pignon de balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe (24) permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos ; o en ce qu’il comporte deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos, ces ressorts (26) comportant des lames élastiques (27) agencées pour emmagasiner de l’énergie et restituer de l’énergie au râteau (21 ) ; et

FEUILLE MODIFIEE (ARTICLE 19) o en ce que seule l’une des lames élastiques (27) à la fois emmagasine et restitue de l’énergie.

4. Organe de rappel selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque le râteau est dans sa position de repos, les ressorts (26) sont disposés de façon symétrique par rapport à un plan passant par un axe de rotation (11 ) du balancier et par l’axe de rotation (24) du râteau.

5. Organe de rappel selon la revendication 3, caractérisé en ce que le râteau (21) comporte une denture intérieure.

6. Organe de rappel selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lames élastiques (27) sont solidaires du secteur denté.

7. Organe de rappel selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lames élastiques (27) sont agencées pour prendre appui contre un bras (23) du râteau (21 ).

8. Mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier (10), d’une roue d’échappement (14), d’une ancre (12) et d’un organe de rappel (19) du balancier, ce mouvement étant caractérisé :

• en ce que le balancier (10) est solidaire d’un pignon de balancier (20) ;

• en ce que l’organe de rappel (19) du balancier comporte : o un râteau (21 ) pourvu d’un secteur denté (22) agencé pour coopérer avec le pignon du balancier (20), ce râteau (21 ) comportant un axe (24) permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos ; et o un mécanisme de rappel (25) comportant deux ressorts (26) agencés pour solliciter le râteau (21 ) vers sa position de repos, ces ressorts (26) comportant des lames élastiques (27) agencées pour emmagasiner de l’énergie et restituer de l’énergie au râteau (21 ) ; et

• en ce que seule l’une des lames élastiques (27) à la fois emmagasine et restitue de l’énergie

9. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 8, caractérisé en ce que ce mouvement comporte au moins deux goupilles avec lesquelles lesdites lames

FEUILLE MODIFIEE (ARTICLE 19) élastiques interagissent alternativement lors du déplacement du râteau autour de son axe de rotation (24).

10. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte un élément de réglage (29) de l’échappement.

11. Mouvement de pièce d’horlogerie selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’élément de réglage (29) de l’échappement comporte au moins deux goupilles (30) mobiles sur une platine du mouvement et interagissant avec lesdits ressorts (26).

12. Pièce d’horlogerie comportant un mouvement selon l’une quelconque des revendications 8 à 11.

FEUILLE MODIFIEE (ARTICLE 19)

Description:
Échappement de mouvement d’horlogerie, organe de rappel pour échappements d'horlogerie, mouvement de pièce d’horlogerie et pièce d’horlogerie comportant un tel mouvement

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne le domaine de l’horlogerie et en particulier de l’horlogerie mécanique portative. Elle a pour objet le remplacement du ressort spiral en tant qu'organe de rappel du balancier par un composant plus simple à la fabrication, qui ne possède pas les défauts du spiral et qui peut être adapté aux systèmes d'échappement pour horlogerie portative existants.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un échappement de mouvement d’horlogerie, comportant un balancier, une roue d’échappement, une ancre et un organe de rappel du balancier. Elle concerne également un organe de rappel pour un mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier, d’une roue d’échappement et d’une ancre.

L’invention concerne également un mouvement de pièce d’horlogerie comportant un échappement pourvu d’un balancier, d’une roue d’échappement, d’une ancre et d’un organe de rappel du balancier.

Finalement, cette invention concerne une pièce d’horlogerie comportant un mouvement, un échappement ou un organe de rappel tels que définis ci-dessus.

ART ANTÉRIEUR

L'horlogerie fixe, qu'elle soit monumentale, de paroi ou de table a, pendant des siècles, fournit une précision suffisante grâce à l'invention du pendule. Cette précision du pendule est due à la force de gravité qui agit sur l’organe de rappel pour ramener le pendule en son point mort. L'horloge étant fixe, elle profite de la force de gravité qui est invariable. Les premiers essais d'horlogerie portative ont été réalisés avec un échappement à roue de rencontre et l'adjonction d’un foliot comme organe de rappel. Ce système ne pouvant donner une précision satisfaisante, une amélioration substantielle a été obtenue seulement après l'invention du ressort spiral.

Toutefois, le ressort spiral n'est de loin pas aussi satisfaisant que la force de gravité et son rendement n'est de loin pas invariable. Outre sa fabrication très délicate, le plus important défaut est sa variation en position verticale, ainsi que la variation de son couple entre la contraction et la décontraction de spires, ce qu'en termes de métier on appelle angle ascendant et angle descendant. Malgré toutes les recherches, dans sa forme et dans sa matière, on n'a pas encore trouvé de solution satisfaisante à ses inconvénients.

Aussi, malgré toutes les recherches sur les échappements, voire sur des balanciers ou d’autres composants, leurs dispositions et leurs fonctions, on n'a pas réussi à sortir du carcan du spiral.

Plusieurs développements ont cherché à remplacer le ressort spiral dans un mouvement d’horlogerie. Parmi ceux-ci, on peut citer le brevet suisse N° 34983. Dans ce brevet, le mouvement d’horlogerie comporte un râteau denté agissant sur un pignon de balancier. Le râteau comporte une tige fendue et pivote sur un axe disposé à l’extrémité de la tige fendue opposée aux dents du râteau. Le mouvement de la pièce d’horlogerie comporte une lame élastique fixée à une platine à l’une de ses extrémités et munie d’un ergot à proximité de son autre extrémité. L’ergot est prévu pour coulisser dans la fente de la tige fendue du râteau. Ce râteau, la tige fendue et la lame élastique coopèrent pour former l’organe de rappel du balancier.

Dans cette réalisation, la lame élastique doit être susceptible d’emmagasiner de l’énergie lorsqu’elle est déformée par le déplacement du râteau. Elle doit ensuite restituer cette énergie pour déplacer le râteau dans le sens opposé, au-delà du point mort ou de la position de repos du râteau. L’entretien du mouvement et la compensation des frottements se fait par la coopération entre un plan d’impulsion de la roue d’échappement et des levées de l’ancre.

La réalisation décrite dans le brevet susmentionné présente plusieurs problèmes. La lame élastique et la tige fendue ne sont pas dans un même plan. L’ergot dépasse de la lame élastique de façon à pouvoir se placer dans la fente de la tige fendue. Le déplacement de l’ergot dans la fente génère une torsion de la lame élastique ainsi que du frottement, ce qui implique des pertes d’énergie importantes.

Par ailleurs, la lame élastique doit répondre à deux contraintes contradictoires. D’une part, sa raideur doit être suffisamment grande pour qu’une quantité suffisante d’énergie soit emmagasinée lors de sa déformation sous l’effet du déplacement du balancier et restituée lorsque la lame élastique retourne en direction de sa position de repos. Cette quantité d’énergie doit également compenser les pertes liées aux frottements de l’ergot dans la fente et aux torsions de la lame élastique.

D’autre part, la raideur doit être suffisamment faible pour que le râteau puisse se déplacer suffisamment pour permettre un déplacement angulaire du balancier d’au moins 300°.

Une lame élastique trop rigide empêcherait un déplacement angulaire important du râteau du fait que cette lame élastique aurait tendance à ramener ce râteau vers son point mort dès qu’il aurait effectué un déplacement angulaire relativement faible. Une lame élastique trop peu rigide ne permettrait pas d’emmagasiner suffisamment d’énergie pour permettre au balancier de poursuivre son mouvement.

De plus, si la lame élastique est trop rigide, le mouvement ne peut pas démarrer. En effet, le mouvement ne peut démarrer que si une levée de l’ancre a atteint un plan d’impulsion de la roue d’échappement. Ceci n’est pas possible si la lame élastique est trop rigide.

Avec le système tel que décrit dans le brevet susmentionné, une lame élastique existante ou réalisée avec des matériaux et des technologies existants ne permettrait pas de mettre en œuvre les principes de l’invention, sa raideur étant trop grande pour permettre un déplacement suffisamment grand du balancier.

La raideur d’un ressort dépendant notamment de sa longueur utile, une solution permettant de diminuer la raideur de la lame élastique pourrait être d’allonger celle- ci. Un ressort spiral typique comporte entre 12 et 15 spires. En pratique, une boîte de montre telle qu’une montre bracelet typique ne permet pas de loger une lame élastique suffisamment longue pour obtenir un organe de rappel fonctionnel. L’invention décrite dans ce brevet CH 34983 a cherché à résoudre certains problèmes des ressorts spiraux en réalisant un organe de rappel symétrique, ce qui évite les problèmes liés à l’asymétrie des ressorts spiraux. Toutefois, le résultat obtenu ne peut pas être mis en œuvre en pratique dans une montre de type montre-bracelet.

La demande de brevet suisse N° 19698 décrit également, dans l’un des modes de réalisation, un râteau agissant sur un pignon de balancier. Comme dans le brevet CH 34983 cité plus haut, le râteau est lié à une tige élastique dont la déformation est supposée permettre la rotation du pignon de balancier.

L’invention décrite dans ce brevet soufre des mêmes problèmes que ceux décrits dans le brevet susmentionné de sorte qu’il n’est pas possible de mettre cette invention en pratique.

Dans le but de remplacer le ressort spiral et les inconvénients de ce dernier, il serait avantageux de trouver une solution pour fournir un organe d’actionnement du balancier qui soit plus simple à fabriquer que le spiral, qui soit symétrique, qui permette un démarrage du mouvement de la pièce d’horlogerie, dont la dimension est compatible avec l’utilisation dans une montre bracelet de dimension conventionnelle et qui ne souffre pas des inconvénients des réalisations des inventions décrites dans l’art antérieur.

DESCRIPTION DE L’INVENTION

Les inconvénients des organes de rappel de l’art antérieur sont supprimés par l’organe de rappel de la présente invention.

Le but de cette invention est de fournir un organe de rappel qui réagit de la même façon dans les deux sens de déplacements du balancier, qui ne soit pas perturbé dans les positions verticales et qui ne soit pas aussi fragile et délicat dans sa manipulation qu’un ressort spiral.

Ces buts sont atteints par un échappement de mouvement d’horlogerie tel que défini en préambule et caractérisé en ce que le balancier est solidaire d’un pignon de balancier, et en ce que l’organe de rappel du balancier comporte un râteau pourvu d’un secteur denté agencé pour coopérer avec le pignon de balancier, ce râteau comportant un axe permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos; cet organe de rappel comportant en outre un mécanisme de rappel comportant deux ressorts agencés pour solliciter le râteau vers sa position de repos.

Les buts de l’invention sont également atteints par un organe de rappel tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu’il comporte un râteau pourvu d’un secteur denté agencé pour coopérer avec un pignon de balancier, ce râteau comportant un axe permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos ; et deux ressorts agencés pour solliciter le râteau vers sa position de repos.

Les buts de l’invention sont en outre atteints par un mouvement de pièce d’horlogerie tel que défini en préambule et caractérisé en ce que le balancier est solidaire d’un pignon de balancier, et en ce que l’organe de rappel du balancier comporte un râteau pourvu d’un secteur denté agencé pour coopérer avec le pignon du balancier, ce râteau comportant un axe permettant sa rotation entre deux positions extrêmes, dites positions de travail, séparées par une position de repos, cet organe de rappel comportant en outre un mécanisme de rappel comportant deux ressorts agencés pour solliciter le râteau vers sa position de repos.

Finalement, les buts de l’invention sont atteints par une pièce d’horlogerie comportant un mouvement, un échappement ou un organe de rappel tels que définis ci-dessus.

Selon l'invention, contrairement au ressort spiral, l'organe de rappel n'est pas fixé sur le balancier et sa liaison avec le balancier intervient par engrenage mécanique.

Cet organe de rappel comporte une partie dentée, ci-après dénommée râteau, et un mécanisme de rappel comportant deux ressorts réalisés sous la forme de deux lames élastiques. L'augmentation du frottement dû à l'engrenage entre le râteau et le pignon du balancier est, selon l'invention, compensée par la diminution des inconvénients dus au ressort spiral, son pitonnage, sa raquetterie ainsi que les défauts décrits au début de cet exposé. L’échappement de l’invention comporte un râteau pourvu d’un secteur denté coopérant avec un pignon du balancier. Il comporte également un mécanisme de rappel pourvu de deux lames élastiques. Le râteau pivote sur son axe entre deux positions extrêmes, dites positions de travail et correspondant à la rotation maximale du balancier. Ces deux points extrêmes sont séparés par une position de repos.

Lorsque le râteau est déplacé en dehors de sa position de repos, l’une des lames élastiques est déformée par le râteau. Cette déformation a pour effet de permettre à la lame élastique d’emmagasiner de l’énergie. Cette énergie est ensuite utilisée par la lame élastique pour solliciter le déplacement du râteau vers sa position de repos. De par la configuration de l’échappement et notamment de l’ancre, l’énergie fournie au râteau permet à celui-ci de dépasser sa position de repos. Lorsqu’il a dépassé cette position de repos, la lame élastique lui ayant fourni l’énergie n’interagit plus avec le râteau. L’autre lame élastique interagit à son tour pour stocker, puis restituer de l’énergie.

Selon l’invention, l’organe de rappel présente une symétrie par rapport à un plan passant par un axe de rotation du balancier. De par cette symétrie, les forces agissant lorsque le balancier se déplace selon un sens de rotation sont les mêmes que celles agissant lorsque le balancier se déplace selon l'autre sens de rotation. L’un des inconvénients dus à l’asymétrie du spiral est ainsi éliminé.

L’organe de rappel de l’invention est formé d’un mécanisme de rappel comportant deux ressorts réalisés sous la forme de deux lames élastiques ou lames ressort agissant sur le râteau. Ces lames élastiques peuvent être configurées et placées de telle façon que le râteau puisse légèrement se déplacer angulairement avant que l’une des lames élastiques n’agisse sur lui pour le ramener dans sa position de repos. Ceci permet un démarrage du mouvement de la montre et évite le problème d’arrêt sur le plan de repos. Le fait d’utiliser deux lames élastiques indépendantes l’une de l’autre et ne travaillant jamais simultanément permet de diviser la raideur du mécanisme de rappel par deux, ce qui permet d’obtenir des lames de longueur suffisamment faible pour pouvoir être placées dans une boîte de montre de taille conventionnelle. Ceci permet d’éviter notamment les problèmes des organes de rappel décrits dans les brevets CH 34983 et CH 19698. Dans l’organe de rappel de l’invention, les deux lames élastiques sont indépendantes l’une de l’autre. De ce fait, lorsque l’une des lames est déformée de façon à emmagasiner de l’énergie ou à un restituer, l’autre lame élastique est inactive et n’interagit pas avec le râteau. Ceci évite des problèmes liés à des lames élastiques trop rigides, qui pourraient survenir dans le cas où deux lames élastiques agissent simultanément sur le râteau.

Le râteau est formé d’un secteur d’une roue dentée qui pourrait typiquement comporter entre 80 et 160 dents. En admettant que le balancier effectue un mouvement d’une amplitude de 330° et que le pignon de balancier comporte 10 dents, le déplacement angulaire serait de 37.125° pour un râteau correspondant à une roue de 80 dents et de 18.5625° pour un râteau correspondant à une roue de 160 dents. Le faible déplacement angulaire du râteau peut être géré par le mécanisme de rappel tout en permettant un déplacement angulaire important du balancier.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

L'invention et ses avantages seront mieux compris en référence aux figures annexées et à la description détaillée de modes de réalisation particuliers, dans lesquelles :

• la figure 1 est une vue de dessus d'un échappement à ancre suisse classique, sans spiral ;

• la figure 2 est une vue de profil de l’échappement de la figure 1 ;

• la figure 3 est une vue de profil de l’échappement des figures 1 et 2, comportant un axe de balancier garni d'un pignon ;

• la figure 4 est une vue de dessus d’une partie de l’échappement des figures 1 à 3, comportant un organe de rappel selon un premier mode de réalisation de la présente invention, dans une position de repos ;

• la figure 5 illustre l’organe de rappel de la figure 4, dans une position de repos ;

• la figure 6 illustre l’organe de rappel de la figure 4, dans une position de travail ;

• la figure 7 est une vue de dessus d’une variante de l’organe de rappel de l’invention, dans une position de repos ;

• la figure 7a est une vue agrandie d’une partie de la figure 7 ; • la figure 8 est une vue de dessus de l’organe de rappel de la figure 7, dans une position de travail ;

• la figure 9 illustre un organe de rappel similaire à celui de la figure 6, dans lequel un réglage de la position des lames élastiques peut être effectué ;

• la figure 10 représente une variante de l’organe de rappel selon l’invention, dans une position de repos ;

• la figure 11 est une vue de l’organe de rappel de la figure 10, dans une position de travail ;

• les figures 12 à 14 illustrent d’autres variantes d’organes de rappel selon l’invention, en position de repos ;

• la figure 15 représente l’organe de rappel de la figure 14, en position de travail ; et

• la figure 16 représente un organe de rappel avec un râteau à denture intérieure et un mécanisme de rappel identique à celui des figures 14 et 15.

MODE DE REALISATION DE L’INVENTION

L’invention concerne notamment un échappement de mouvement d’horlogerie. Dans les modes de réalisation illustrés, l’échappement comporte une partie conventionnelle et une partie nouvelle. La partie conventionnelle est représentée sur les figures 1 à 3 par une partie d’un échappement à ancre suisse. Cet échappement comporte un balancier 10 pivotant sur un axe de balancier 11 , une ancre 12 pivotant sur un axe de l’ancre 13 et une roue d’échappement 14 pivotant sur un axe de roue d’échappement 15. L’ancre 12 comporte également de façon conventionnelle, notamment une fourchette 16 actionnée par le balancier 10 et deux levées 17 agissant sur des dents 18 de la roue d’échappement 14. Contrairement aux échappements conventionnels, cet échappement ne comporte pas de ressort spiral. Il est à noter que l’échappement à ancre suisse a été représenté ici, cet échappement étant le plus couramment utilisé en pratique. Un organe de rappel selon l’invention pourrait toutefois également être utilisé sur tout autre échappement dans lequel un balancier fait office d’organe régulateur.

La partie nouvelle comporte un organe de rappel 19 remplaçant le ressort spiral dans sa fonction. L'organe de rappel selon l’invention peut être intégré à un échappement existant ou faire partie d’un échappement développé spécifiquement pour ce mouvement.

En référence en particulier à la figure 3, le balancier 10 utilisé dans la présente invention comporte un pignon de balancier 20 solidaire de l’axe de balancier 11 .

L’organe de rappel 19 selon la présente invention comporte un râteau 21 comportant un secteur denté 22 et un ou deux bras 23. Le râteau 21 pivote autour d’un axe du râteau 24 solidaire d’une platine (non représentée) du mouvement d’horlogerie. Ce râteau peut se déplacer de part et d’autre de sa position de repos, entre deux positions de travail extrêmes, dans lesquelles le balancier 10 a effectué un déplacement maximum, dans le sens horaire ou dans le sens anti-horaire.

L’organe de rappel 19 comporte en outre un mécanisme de rappel 25 comportant deux ressorts 26 dont le fonctionnement est décrit ci-dessous. Ces ressorts 26 sont formés de deux lames élastiques 27 dans les modes de réalisations illustrés.

Dans le mode de réalisation illustré par les figures 4 à 6, le râteau 21 comporte deux bras 23 dont une extrémité est disposée à chaque extrémité du secteur denté 22 et dont les autres extrémités se rejoignent à proximité de l’axe 24 de rotation du râteau.

Ce râteau 21 comporte en outre une tige 28 ayant une extrémité proche de l’axe 24 du râteau et l’autre extrémité solidaire des lames élastiques 27.

L’organe de rappel 19 peut être placé sur une platine d’une pièce d’horlogerie qui comporte deux goupilles 30 disposées de façon à ce que les lames élastiques 27 puissent prendre appui contre ces goupilles selon la position du râteau 21 .

Dans ce mode de réalisation, le râteau 21 , les bras 23, la tige 28 et les lames élastiques 27 sont solidaires et sont réalisées d’une seule pièce.

Les figures 4 et 5 illustrent le râteau 21 en position de repos. La figure 6 illustre le râteau 21 en position de travail.

Lorsque le balancier 10 est pivoté dans un sens, dans une position de travail comme illustrée par exemple par la figure 6, le pignon de balancier 20 agit sur le secteur denté 22 du râteau 21 pour faire pivoter ce dernier dans le sens opposé, sur son axe de rotation 24. Ceci a pour effet de déformer l’une des lames élastiques 27 contre la goupille 30 correspondante du mouvement. Cette lame élastique 27 emmagasine de l’énergie. L’autre lame élastique est libre et n’interagit pas avec le reste du mouvement, ni avec l’autre goupille 30 de sorte qu’elle ne s’oppose pas à la rotation du râteau 21 ou du balancier 10.

Lorsque la contrainte exercée par la lame élastique 27 est suffisante, après un certain déplacement angulaire du râteau 21 et donc du balancier 10, la lame restitue de l’énergie et fait pivoter le râteau dans l’autre sens de rotation. Ceci entraîne la rotation du balancier par l’intermédiaire du pignon de balancier 20. De façon conventionnelle, le balancier 10 agit sur l’ancre 12 de manière à libérer une dent 18 de la roue d’échappement 14. Un plan d’impulsion d’une dent de la roue d’échappement 14 agit sur l’une des levées 17 de l’ancre 12 de façon à fournir de l’énergie à cette ancre qui la transmets au balancier 10 par l’intermédiaire de la fourchette 16. Cette énergie est utilisée par le balancier pour pivoter sur son axe 11 , ce qui entraine la rotation du râteau 21 sur son axe 24 et permet de charger l’autre lame élastique 27 du mécanisme de rappel 25.

Ce mouvement alternatif est similaire à celui généré par un spiral. Toutefois, contrairement au spiral, les lames élastiques 27 sont symétriques l’une de l’autre lorsque le râteau est en position de repos, ce qui implique qu’il n’y a pas de différence de fonctionnement lorsque le balancier 10 pivote dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire.

Les goupilles 30 peuvent être montées sur un excentrique et former ainsi un élément de réglage 29. Cet excentrique permet de modifier la raideur des lames élastiques 27 et par conséquent, l’amplitude de la rotation du râteau 21 et du balancier 10. Plus précisément, les deux goupilles 30 de cet élément de réglage 29 peuvent être déplacées, ce qui permet de régler, dans une certaine marge, la distance entre la lame élastique 27 et l’axe de rotation 24 du râteau. Ceci permet un réglage fin de la marche de la montre. Ce réglage fin de la marche de la montre pourra également se faire au travers d'un balancier à vis, tel que représenté dans les différentes figures, ou avec des balanciers à masselottes. Dans le mode de réalisation illustré par les figures 7 et 8, le mécanisme de rappel 25 est séparé du râteau 21 et n’est pas solidaire de ce dernier. Dans cette réalisation, le râteau 21 pivote sur son axe de rotation 24 et comporte un seul bras 23 reliant le secteur denté 22 du râteau à son axe de rotation 24.

Le mécanisme de rappel 25 comporte égalent deux lames élastiques 27, ces lames étant réalisées de façon indépendante du râteau 21. Ces lames élastiques sont solidaires d’un support 32 fixé à une platine du mouvement de la pièce d’horlogerie. Chacune des lames élastiques 27 coopère avec un côté du bras 23 du râteau. Lors du déplacement du râteau dans un sens, l’une des lames élastiques 27 prend appui contre le côté correspondant du bras du râteau et se déforme. Ceci a pour effet de permettre à cette lame élastique d’emmagasiner de l’énergie. L’autre lame élastique n’interagit pas avec le râteau 21 de sorte que seule la raideur d’une lame et non des deux intervient.

En fin de déplacement du râteau 21 , la lame élastique 27 restitue de l’énergie et pousse le râteau dans le sens opposé, comme cela a été expliqué précédemment. Les zones de contact entre les lames élastiques 27 et le bras 23 du râteau peuvent être polies de façon à minimiser les frottements. Le râteau 21 et les lames élastiques 27 étant disposés dans un même plan, ces lames élastiques ne subissent pas de torsion, mais uniquement une flexion qui permet de stocker et de restituer de l’énergie.

Dans le mode de réalisation de la figure 9, les lames élastiques 27 sont disposées sur un support mobile 33 dont la position peut être ajustée sur la platine du mouvement de la montre. Cet ajustement est possible par le fait que ce support mobile 33 comporte une crémaillère 34 et la platine comporte un pignon de réglage 35. La rotation du pignon de réglage 35 a pour effet de déplacer la crémaillère 34 et donc la position des lames élastiques 27. Ceci permet de modifier la distance entre l’axe de rotation 24 du râteau et les points de contact entre les lames élastiques 27 et le bras 23 du râteau. Ceci modifie par conséquent, la force nécessaire au déplacement du râteau 21 , ce qui correspond à un ajustement de la raideur ou de la raideur apparente des lames élastiques 27.

Les figures 10 et 11 illustrent une variante de l’organe de rappel 19 selon l’invention, dans laquelle le râteau 21 , le bras 23 du râteau et les lames élastiques 27 du mécanisme de rappel sont réalisés d’une seule pièce. Dans ce mode de réalisation, comme dans celui décrit en référence aux figures 4 à 6, la pièce d’horlogerie comporte deux goupilles 30 disposées de façon à ce que les lames élastiques 27 puissent prendre appui contre elles et être déformées de façon à emmagasiner et restituer de l’énergie.

Dans cette réalisation, les lames élastiques 27 glissent le long des goupilles 30 et n’en sont pas solidaires. Il y a ainsi une déformation sous forme de flexion d’une lame à la fois. Il n’y a ni déformation simultanée des deux lames élastiques, ni flambage, ce qui rendrait la raideur des lames trop grande pour un fonctionnement réel du mouvement.

La figure 10 illustre le râteau 21 en position de repos et la figure 11 illustre ce dernier en position de travail. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 11 , une seule lame à la fois travaille pour emmagasiner et restituer de l’énergie. En effet, seule la lame élastique interagissant avec la goupille 30 est active. L’autre lame élastique 27, représentée à gauche sur la figure 11 , n’interagit pas avec la goupille 30 correspondante et ne participe donc pas à l’accumulation ou à la restitution d’énergie, dans cette phase du déplacement du râteau.

Dans les modes de réalisation illustrés par les figures 12 à 15, le râteau 21 est similaire à celui des figures 7 à 9. Les lames élastiques 27 du mécanisme de rappel 25 ne sont pas des tiges rectilignes au repos, mais forment des courbes. Une zone d’extrémité de chacune des lames élastiques 27 prend appui contre un côté du bras 23 du râteau 21 et fonctionne selon le même principe que ce qui a été expliqué en référence aux figures 7 à 9.

Cette réalisation a l’avantage de permettre d’augmenter la longueur des lames élastiques 27 et donc par conséquent d’en diminuer la raideur, sans toutefois devoir augmenter la grandeur de la pièce d’horlogerie dans laquelle cet organe de rappel sera logé. Les lames illustrées par les figures 12 et 13 se différentient par leur largeur et par la position du contact entre les lames élastiques et le bras du râteau. Le choix de la forme spécifique des lames dépend notamment de la place disponible dans le mouvement.

Dans le mode de réalisation illustré par les figures 14 et 15, les lames élastiques 27 forment des plis en forme de soufflets. Ce mode de réalisation est intéressant par le fait qu’il permet de réaliser des lames de grande longueur, sans nécessiter une place disponible importante dans le boîtier de la pièce d’horlogerie. A ce titre, il s’approche de la longueur des ressorts spiraux, sans toutefois en présenter les inconvénients.

Les modes de réalisation des figures 12 à 15 sont également intéressants du fait que la position du point de contact entre la lame élastique 27 active et le bras 23 du râteau se déplace avec le déplacement du râteau 21 . Comme on peut le voir en particulier en comparant les figures 14 et 15, qui représentent respectivement le râteau 21 en position de repos et en position de travail, lorsque le râteau 21 est en position de repos ou proche de cette position, le point de contact entre l’une des lames élastiques 27 et le bras 23 du râteau est très proche de l’axe de rotation 24 du râteau. De ce fait, la lame élastique 27 offre très peu de résistance au râteau 21 , ce qui permet un démarrage simple du mouvement, sans risque de blocage. Lorsque le râteau 21 pivote, comme cela est illustré par la figure 15, la forme des lames élastiques implique que le point de contact entre la lame élastique 27 active et le râteau 21 se déplace en direction du secteur denté 22, à l’opposé de l’axe de rotation 24 du râteau. La force opposée par la lame élastique au râteau augmente, ce qui augmente l’énergie que la lame élastique est capable d’emmagasiner. De cette façon, l’énergie du mécanisme de rappel 25 n’est pas linéaire par rapport au déplacement du râteau 21 , mais est très faible lorsque le râteau 21 est proche de sa position de repos. Ceci permet non seulement un démarrage facile du mouvement, mais également une accumulation et une restitution d’énergie optimale.

Dans le mode de réalisation de la figure 16, le râteau 21 comprend une denture intérieure. Le mécanisme de rappel 25 est identique à celui des figures 14 et 15. Ceci est intéressant par le fait qu’une partie du râteau se trouve de l’autre côté de l’axe du balancier 11 par rapport à l’axe de rotation 24 du râteau. Ceci permet un gain de place qui peut être utile dans un boîtier de montre de petite taille et/ou si l’espace dédié à l’échappement est réduit.

Pour permettre au mouvement de démarrer lors du remontage et pour éviter les problèmes d’arrêt sur le plan de repos, il est judicieux de ne pas appliquer de contrainte ou une contrainte faible sur le bras 23 du râteau 21 lorsque celui-ci est dans sa position de repos, au point mort. Ceci peut se faire de plusieurs manières. Selon l’une des manières, la forme des lames élastiques 27 elles-mêmes est prévue dans ce but, comme cela a été expliqué en référence aux figures 14 et 15. Selon une autre variante, par exemple illustrée par les figures 7 et 8, un léger jeu pourrait être prévu entre les lames élastiques 27 et le bras 23 du râteau lorsque ce râteau est au point mort. Ce jeu est visible en particulier sur la figure 7a, qui représente de façon très agrandie, la zone de contact entre les lames élastiques 27 et le bras 23 du râteau telle qu’illustrée par la figure 7. De cette façon, aucune force n’est appliquée sur le râteau par le mécanisme de rappel 25 lorsque ce râteau est au point mort. Une force commence à être appliquée au râteau lorsque celui-ci a commencé son déplacement.

Selon une autre manière, le mouvement de la pièce d’horlogerie comporte un élément de réglage 29, tels que les goupilles excentriques 30 illustrés par les figures 5 et 6, permettant de positionner les lames élastiques 27 dans une position adéquate, qui peut être réglée et modifiée si nécessaire.

Selon un mode de réalisation préféré, une contrainte peut commencer à s’appliquer sur le bras 23 du râteau 21 lorsque le balancier 10 est pivoté d’environ 10°. Une telle rotation permet que l’une des levées de l’ancre soit positionnée sur le plan d’impulsion de l’une des dents de l’échappement, ce qui évite le blocage du mouvement et permet son démarrage.

Le râteau 21 a été représenté comme comportant deux bras 23 dans les figures 4 à 6 et un seul bras dans les autres figures. Des formes de lames élastiques particulières ont été représentées pour chaque mode de réalisation. Des combinaisons des différents modes de réalisation sont également possibles. Il est par exemple possible d’utiliser des lames élastiques telles qu’illustrées par les figures 12 à 16, avec un râteau denté à deux bras tel qu’illustré par les figures 4 et 6.

De même, des éléments de réglage tels que des excentriques ou un support mobile peuvent être ajoutés aux différents modes de réalisation illustrés.