Ancre d horlogerie pour oscillateur mécanique et mécanisme de déclenchement temporisé d horlogerie

申请号 EP14169042 申请日 2014-05-20 公开(公告)号 EP2947522B1 公开(公告)日 2017-05-03
申请人 SOCIÉTÉ ANONYME DE LA MFT D'HORLOGERIE AUDEMARS PIGUET & CIE; 发明人 RAGGI LUCAS; LÜTHI JEAN-DANIEL; LOPEZ SÉBASTIEN; KIRCHHOF JÉRÔME;
摘要
权利要求
  • Timepiece pallet fork for a mechanical oscillator, comprising an arbor (41) for its mounting in an oscillating way about a pivot axis (X 1-X' 1), as well as first and second pallets (44, 45) provided to be engaged alternately with an escapement wheel (3) when the timepiece pallet fork oscillates about its pivot axis (X 1-X' 1), at least the first pallet (44, 45) being displaceable with respect to the arbor (41) with an absorption of energy, from an upstream waiting position (figure 5, figure 7) to a downstream stopping end position (figure 6, figure 8) which is offset with respect to the upstream waiting position, downstream considering the direction of progression of a tooth (D) of the escapement wheel (3) before a stopping of this tooth by the first pallet (44, 45),
    characterized in that it comprises an arm (48, 49), an intermediate section (53, 56) of which comprises an elastic bend (54, 57) and one end (50, 51) of which is fixed with respect to the arbor (41), this arm defining the first pallet (44, 45), the intermediate section (53, 56) of the arm (48, 49) being located between the fixed end (50, 51) and the first pallet (44, 45) and returning the first pallet (44, 45) towards its upstream waiting position by being elastically deformable from a first configuration, in which the first pallet (44, 45) is in its upstream waiting position, into a second configuration, in which the first pallet (44, 45) is in its downstream stopping end position.
  • The timepiece pallet fork according to claim 1, characterized in that the second pallet (44, 45) is displaceable with respect to the arbor (41) with an absorption of energy, from an upstream waiting position to a downstream stopping end position which is offset with respect to this upstream waiting position, downstream considering the direction of progression of a tooth (D) of the escapement wheel (3) before a stopping of this tooth by the second pallet (44, 45), the timepiece pallet fork comprising a return device (53, 56) for returning the second pallet (44, 45) towards its upstream waiting position.
  • The timepiece pallet fork according to claim 2, characterized in that the said arm is a first arm, the timepiece pallet fork comprising a second arm (48, 49) of which an intermediate section (53, 56) comprises an elastic bend (54, 57) and one end of which is fixed (50, 51) with respect to the arbor (41), this second arm defining the second pallet (44, 45), the return device being an elastic return device comprising the intermediate section (53, 56) of the second arm (48, 49), this intermediate section (53, 56) of the second arm being located between the fixed end (50, 51) of this second arm and the second pallet (44, 45), and being elastically deformable from a first configuration, in which the second pallet (44, 45) is in its upstream waiting position, into a second configuration, in which the second pallet (44, 45) is in its downstream stopping end position.
  • The timepiece pallet fork according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a stop (41, 42) for stopping the arm (48, 49) downstream, with respect to the arbor (41), as soon as the first pallet (44, 45) is in its downstream stopping end position.
  • The timepiece pallet fork according to claim 4, characterized in that the stop is formed by the said arbor (41).
  • The timepiece pallet fork according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises two rigidly connected pieces, which are an assembly piece (43) bearing the arbor (41) and an attached piece (40) defining the arm (48, 49).
  • The timepiece pallet fork according to claims 4 and 6, characterized in that the stop is formed by an outer portion of a pin (42) rigidly fixed in the assembly piece (43).
  • The timepiece pallet fork according to any one of the claims 6 and 7, characterized in that the assembly piece is an inertia mass (43) of a mechanical oscillator.
  • 说明书全文

    Domaine technique de l'invention

  • [0001]

    La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Plus précisément, elle concerne une ancre d'horlogerie pour oscillateur mécanique et un mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie.

  • État de la technique

  • [0002]

    Des mécanismes de déclenchement temporisé d'horlogerie sont intégrés à divers dispositifs pour permettre d'y déterminer des instants de déclenchement. En particulier, de tels mécanismes sont à la base du fonctionnement de sonneries de montre, dans lesquelles des frappes successives d'un ou de plusieurs timbres indiquent l'heure de manière sonore.

  • [0003]

    De manière classique, un mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie peut comprendre une roue d'échappement et un oscillateur mécanique. Une ancre oscillante de l'oscillateur mécanique comporte deux levées, qui sont alternativement en prise avec la denture de la roue d'échappement. De la sorte, les oscillations régulières de l'ancre d'horlogerie règlent la rotation intermittente de la roue d'échappement.

  • [0004]

    Chaque levée reçoit l'impact d'une dent de la roue d'échappement avant de stopper momentanément cette roue d'échappement. Les impacts successifs des dents de la roue d'échappement sur les levées produisent un cliquetis qui peut être indésirable. En particulier, dans le cas où le mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie fait fonctionner une sonnerie mécanique de montre, ce cliquetis parasite les sons produits par la sonnerie de montre.

  • [0005]

    Dans le brevet

    GB 574,229

    , il est décrit une ancre qui se veut être silencieuse. Dans cette ancre, chaque levée est portée par une lame flexible qui la relie à un bras de l'ancre. L'ancre décrite dans le brevet

    GB 574,229

    est encombrante.

  • Résumé de l'invention

  • [0006]

    Selon l'invention, une ancre d'horlogerie comprend un arbre pour son montage de manière oscillante autour d'un axe de pivotement, ainsi que des première et deuxième levées prévues pour être alternativement en prise avec une roue d'échappement lorsque l'ancre d'horlogerie oscille autour de son axe de pivotement. La première levée au moins est déplaçable par rapport à l'arbre moyennant une absorption d'énergie, depuis une position amont d'attente jusqu'à une position aval de fin d'arrêt qui est décalée de la position amont d'attente, vers l'aval en considérant le sens de progression d'une dent de la roue d'échappement avant un arrêt de cette dent par la première levée. L'ancre d'horlogerie comporte un bras dont un tronçon intermédiaire comporte un coude élastique et dont une extrémité est fixe par rapport à l'arbre. Ce bras définit la première levée. Le tronçon intermédiaire du bras se trouve entre l'extrémité fixe et la première levée et rappelle la première levée vers sa position amont d'attente en étant élastiquement déformable depuis une première configuration, dans laquelle la première levée est dans sa position amont d'attente, jusqu'à une deuxième configuration, dans laquelle la première levée est dans sa position aval de fin d'arrêt.

  • [0007]

    La première levée est adaptée pour être déplacée par la dent qu'elle est en train d'arrêter. Une absorption d'énergie a lieu lorsque la première levée est ainsi déplacée, ce qui amorti l'arrêt de la dent. Il s'ensuit un cliquetis sensiblement moins sonore, voire imperceptible.

  • [0008]

    L'emploi d'une ancre selon l'invention permet donc de réduire la nuisance sonore que représente le cliquetis produit par un échappement lors de son fonctionnement. Le coude de cette ancre permet au tronçon intermédiaire de présenter l'élasticité voulue sans être trop étendu, ni trop mince.

  • [0009]

    L'ancre d'horlogerie définie ci-dessus peut incorporer une ou plusieurs autres caractéristiques avantageuses, isolément ou en combinaison, en particulier parmi celles définies ci-après.

  • [0010]

    Avantageusement, la deuxième levée est déplaçable par rapport à l'arbre moyennant une absorption d'énergie, depuis une position amont d'attente jusqu'à une position aval de fin d'arrêt qui est décalée de cette position amont d'attente, vers l'aval en considérant le sens de progression d'une dent de la roue d'échappement avant un arrêt de cette dent par la deuxième levée. Dans ce cas, l'ancre d'horlogerie comporte un dispositif de rappel de la deuxième levée vers sa position amont d'attente. Lorsqu'il en est ainsi, le cliquetis produit par le fonctionnement d'un échappement comprenant l'ancre est encore moins sonore dans la mesure où chaque arrêt de la roue d'échappement est amorti.

  • [0011]

    Avantageusement, l'ancre d'horlogerie comporte une butée d'arrêt du bras vers l'aval, par rapport à l'arbre, dès que la première levée est dans sa position aval de fin d'arrêt. Lorsque tel est le cas, il est possible d'obtenir un amortissement qui est important tout en étant compatible avec un fonctionnement correct de l'ancre d'horlogerie.

  • [0012]

    Avantageusement, la butée est formée par ledit arbre. Lorsque tel est le cas, une simplification de l'ancre d'horlogerie peut être obtenue.

  • [0013]

    Avantageusement, l'ancre d'horlogerie comporte deux pièces associées rigidement, qui sont une pièce d'assemblage portant l'arbre et un élément rapporté définissant le bras. Lorsque tel est le cas, l'ancre d'horlogerie peut aisément présenter une constitution simple et compacte.

  • [0014]

    Avantageusement, la butée est formée par une portion extérieure d'une goupille rigidement fixée dans la pièce d'assemblage. Lorsque tel est le cas, l'ancre d'horlogerie peut aisément présenter une constitution simple et compacte.

  • [0015]

    Avantageusement, la pièce d'assemblage est une masse d'inertie d'un oscillateur mécanique. Lorsque tel est le cas, la masse d'inertie remplit en outre la fonction de pièce maintenant assemblées tout ou partie des autres pièces de l'ancre d'horlogerie, ce qui permet une simplification.

  • Description sommaire des dessins

  • [0016]

    D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, parmi lesquels :

    • la

      figure 1

      est une vue en plan d'un mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie qui est conforme à l'invention et qui est plus précisément le mécanisme d'une sonnerie mécanique de montre,

    • la

      figure 2

      est une vue en plan qui représente un sous-mécanisme constitutif de la sonnerie mécanique de la

      figure 1

      et sur laquelle l'angle de vue est inverse de celui de cette

      figure 1

      ,

    • la

      figure 3

      est une vue en perspective d'un échappement constitutif de la sonnerie mécanique représentée à la

      figure 1

      ,

    • la

      figure 4

      est une vue en plan d'une ancre d'horlogerie qui est conforme à l'invention et qui fait partie de l'échappement représenté à la

      figure 3

      , et

    • les

      figures 5 à 8

      sont des vues en plan analogues dont chacune représente l'échappement de la

      figure 3

      à l'un de quatre instants successifs lors du fonctionnement de cet échappement.

  • Description d'un mode préférentiel de l'invention

  • [0017]

    Sur la

    figure 1

    , un mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie selon un mode de réalisation de l'invention est plus précisément le mécanisme d'une sonnerie mécanique de montre.

  • [0018]

    Bien que son application aux sonneries mécaniques de montre soit avantageuse notamment avec tout ou partie des caractéristiques du mode de réalisation de la

    figure 1

    , l'invention ne se limite pas aux sonneries mécaniques de montre. Par exemple, l'invention peut être incorporée à un mécanisme d'automate afin de piloter la vitesse de l'animation.

  • [0019]

    Le mécanisme de déclenchement temporisé d'horlogerie représenté à la

    figure 1

    comporte un échappement 1, dans lequel une ancre d'horlogerie 2 est associée à une roue d'échappement 3 de manière à pouvoir en régler la rotation intermittente.

  • [0020]

    Un pignon 4 solidaire de la roue d'échappement 3 fait partie d'un rouage 5 qui accouple cette roue d'échappement 3 à un barillet 6 formant un dispositif de stockage d'énergie mécanique. Outre le pignon 4, le rouage 5 comprend une roue 7 engrenant avec le pignon 4, un pignon 8 solidaire de cette roue 7, ainsi qu'une roue 9 engrenant avec le pignon 8.

  • [0021]

    Ainsi qu'on peut le voir à la

    figure 2

    , le rouage 5 comprend également un pignon 10 qui est solidaire de la roue 9 et qui engrène avec la denture périphérique d'un tambour de barillet 15 constitutif du barillet 6.

  • [0022]

    Toujours sur la

    figure 2

    , le barillet 6 comporte un ressort de barillet 16, dont une extrémité est bloquée par une bague de réglage 17. L'autre extrémité de ce ressort de barillet 16 est assujettie à un arbre de barillet 18. Un crochet 19 retient la bague de réglage 17 dans une position angulaire que l'on peut choisir parmi plusieurs positions angulaires possibles pour régler une précontrainte ou pré-armage du ressort de barillet 16.

  • [0023]

    De nouveau sur la

    figure 1

    , un râteau 20 et un pignon de crémaillère 21, prévu pour recevoir un mouvement de remontage de la part d'une crémaillère non représentée, sont solidaires de l'arbre de barillet 18, lequel est rotatif autour du même axe que le tambour de barillet 15. Un rochet 22 fait partie d'un encliquetage partiellement visible, prévu pour n'accoupler le tambour de barillet 15 à l'arbre de barillet 18 que lorsque cet arbre de barillet 18 délivre l'énergie fournie par le ressort de barillet 16 et tourne dans le sens horaire à la

    figure 1

    . Un remontage, c'est-à-dire un armement du ressort de barillet 16, s'effectue moyennant un entraînement du pignon de crémaillère 21 dans le sens inverse. Lors d'un tel remontage, le pignon de crémaillère 21 et l'arbre de barillet 18 sont entrainés sans entraîner à leur tour le tambour de barillet 15, qui peut alors rester immobile, de même que le rouage 5 et l'échappement 1.

  • [0024]

    Un levier d'armement et de déclenchement 25 monté pivotant est disposé de manière à pouvoir être actionné par chacune des douze dents du râteau 20. Il coopère avec un levier de renvoi 26 coudé, qui est prévu pour déplacer un marteau basculant 27 et l'amener jusqu'à une position de départ, en armant un ressort 28 de lancement de ce marteau 27. Le levier d'armement et de déclenchement 25, le levier de renvoi 26 et le marteau basculant 27 constituent une chaîne cinématique, à une extrémité de laquelle se trouve le ressort de lancement 28. Un contre-ressort 29 est prévu pour agir sur l'autre extrémité de cette chaîne cinématique. Le ressort de lancement 28 et le contre-ressort 29 rappellent alternativement, dans un sens puis dans l'autre, le levier d'armement et de déclenchement 25, le levier de renvoi 26 et le marteau basculant 27 les uns en contact avec les autres.

  • [0025]

    Après avoir été armé puis libéré, le ressort de barillet 16 fournit l'énergie entraînant l'ensemble du mécanisme de sonnerie de la

    figure 1

    , sur laquelle les flèches indiquent les sens des mouvements alors présents. Les vitesses moyennes au sein du rouage 5 sont réglées par l'échappement 1. Comme le barillet 6 entraîne ce rouage 5, sa vitesse moyenne en particulier est réglée par l'échappement 1.

  • [0026]

    Toujours lorsque le barillet 16 délivre l'énergie stockée lors d'un remontage antérieur, au moins une dent du râteau 20 passe devant le levier d'armement et de déclenchement 25 et l'actionne. La dent fait pivoter ce levier de déclenchement et d'actionnement 25 dans le sens d'un armement du ressort de lancement 28. Quand le levier de déclenchement et d'actionnement 25 se décroche ensuite de la dent poursuivant son avance, le ressort de lancement 28 lance le marteau 27 vers un timbre 30, dont la frappe par ce marteau 27 conduit à l'émission d'un son.

  • [0027]

    L'importance du remontage du barillet 6 détermine le nombre des dents actionnant successivement le levier d'armement et de déclenchement 25. La durée entre deux frappes successives du timbre 30 par le marteau 27 dépend d'une vitesse qui est réglée par l'échappement 1, puisqu'il s'agit de la vitesse de rotation moyenne du râteau 20. En conclusion, l'échappement 1, le rouage 5, le barillet 6 et le râteau 20 forment ensemble un mécanisme qui établit une temporisation entre deux frappes successives du timbre 30 et qui actionne le sous-mécanisme opérant ces frappes successives.

  • [0028]

    L'échappement 1 est représenté seul à la

    figure 3

    , où l'on voit que l'ancre d'horlogerie 2 résulte de l'assemblage d'un élément rapporté 40, d'un arbre 41 et d'une goupille 42 à une pièce d'assemblage qui est une masse d'inertie 43. Dans le mode de réalisation décrit, la masse d'inertie 43 est constitutive de l'ancre 2 et cette ancre 2 forme à elle seule l'oscillateur mécanique. Il peut toutefois en être autrement et, au sein de l'oscillateur mécanique, l'ancre et la masse d'inertie peuvent être deux organes distincts accouplés, sans sortir du cadre de l'invention.

  • [0029]

    Au moyen de l'arbre 41, l'ancre 2 est montée de manière à être pivotante autour d'un axe de pivotement X

    1 -X

    1 ' parallèle à l'axe de rotation X

    2 -X'

    2 de la roue d'échappement 3.

  • [0030]

    Au sens où on l'entend ici, les levées sont des becs d'accrochage, encore appelés palettes de l'ancre dans le domaine de l'horlogerie. L'élément rapporté 40 définit la levée amont 44 et la levée aval 45 de l'ancre 2. Dans la présente description et dans les revendications annexées, les termes « avant », « amont » et « aval », ainsi que les termes analogues, se réfèrent au sens de progression d'une dent de la roue d'échappement au niveau des levées.

  • [0031]

    Ainsi qu'on peut bien le voir à la

    figure 4

    , l'élément rapporté 40 comporte un corps rigide 46, qu'une goupille d'assemblage 47 assemble rigidement à la masse d'inertie 43. La goupille 42 participe à l'assemblage rigide du corps rigide 46 à la masse d'inertie 43 en empêchant toute possibilité de pivotement de ceux-ci entre eux, autour de la goupille d'assemblage 47. L'élément rapporté 40 comporte également deux bras élastiquement flexibles, à savoir un bras amont 48 et un bras aval 49, dont chacun comporte une extrémité fixe 50 ou 51 se raccordant au corps rigide 46.

  • [0032]

    Un tronçon du bras amont 48 forme un doigt d'accrochage 52 se terminant par la levée 44. Un tronçon intermédiaire 53 du bras 48 relie l'extrémité fixe 50 et le doigt d'accrochage 52 l'un à l'autre. Ce tronçon intermédiaire 53 présente la forme d'une lame qui est élastiquement flexible de manière que le doigt d'accrochage 52 soit déplaçable jusqu'à une butée constituée par une portion extérieure de la goupille 42. Un coude élastique 54 réduit la raideur en flexion du tronçon intermédiaire 53.

  • [0033]

    Un tronçon du bras aval 49 forme un doigt d'accrochage 55 se terminant par la levée 45. Un tronçon intermédiaire 56 du bras 49 relie l'extrémité fixe 51 et le doigt d'accrochage 55 l'un à l'autre. Ce tronçon intermédiaire 56 présente la forme d'une lame qui est élastiquement déformable de manière que le doigt d'accrochage 55 soit déplaçable vers l'aval. Un coude élastique 57 réduit la raideur du tronçon intermédiaire 56. Un retour 58 du bras 49 prolonge le doigt d'accrochage 55 au-delà de la levée 45, vers l'amont puis dans la direction opposée à la roue d'échappement 3. L'arbre 41 forme une butée pour ce retour 58 et limite ainsi la possibilité de déplacement du doigt d'accrochage 55 vers l'aval.

  • [0034]

    Le bras aval 49 porte une queue aval de blocage 59, à même de venir se placer entre deux dents consécutives de la roue d'échappement 3, de manière à empêcher celle-ci de tourner à contre-sens.

  • [0035]

    Les

    figures 5 à 8

    illustrent le fonctionnement de l'ancre 2. Sur la

    figure 5

    , la roue d'échappement 3 entraînée par le rouage 5 tourne dans le sens horaire et l'une, notée D, de ses dents rencontre la levée amont 44, sans être stoppée instantanément par celle-ci. Ensuite, sous la poussée de la dent D entraînée notamment par l'inertie de la roue d'échappement 3 et par celle du rouage 5, le bras amont 48 se courbe élastiquement, notamment au niveau de son coude élastique 54, ce qui se traduit par une absorption progressive d'énergie cinétique et par un ralentissement également progressif de la roue d'échappement 3. La déformation élastique du bras 48 prend fin lorsque son doigt d'accrochage 52 rencontre la goupille 42 qui l'arrête, ce qui se produit à la

    figure 6

    . Sur cette

    figure 6

    , la roue d'échappement 3 est momentanément arrêtée.

  • [0036]

    Pendant que se produit l'arrêt amorti de la dent D par la levée amont 44, le mouvement de pivotement de l'ancre 2 autour de son axe de pivotement X

    1 -X'

    1 s'inverse, suite à quoi la levée amont 44 entame un mouvement de recul par rapport à la roue d'échappement 3. Ce mouvement de recul amène la levée amont 44 à l'écart de la dent D, ce qui libère la roue d'échappement 3. Une fois éloigné de la dent D, le bras amont 48 reprend sa forme initiale moyennant une dissipation de l'énergie potentielle élastique qu'il a emmagasinée lors de son amortissement de l'arrêt de la dent D.

  • [0037]

    Le mouvement de recul de la levée amont 44 s'accompagne d'un mouvement d'avance de la levée aval 45 par rapport à la roue d'échappement 3, qui s'est remise à tourner. Cela conduit à la situation représentée à la

    figure 7

    , où la dent D rencontre la levée aval 45. Comme précédemment, la dent D est ensuite ralentie progressivement dans un premier temps, ce qui est alors le fait du bras aval 49 qui se déforme élastiquement dans le sens d'un redressement.

  • [0038]

    La déformation élastique du bras aval 49 prend fin lorsque le retour 58 rencontre l'arbre 41 qui le stoppe. L'arbre 41 remplit alors une fonction de butée pour le bras aval 49, ce qu'illustre la

    figure 8

    . Le mouvement de pivotement de l'ancre 2 autour de son axe de pivotement X

    1 -X'

    1 s'inverse de nouveau, pendant l'arrêt amorti de la dent D par la levée aval 45. Une fois éloigné de la dent D, le bras aval 49 reprend sa forme initiale moyennant une dissipation de l'énergie potentielle élastique qu'il a emmagasinée lors de son amortissement de l'arrêt de la dent D.

  • [0039]

    Les arrêts intermittents de la roue d'échappement 3 par les levées 44 et 45 sont amortis. Cela se traduit par une réduction sensible du cliquetis produit par le fonctionnement de l'échappement 1.

  • [0040]

    L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, dans une ancre d'horlogerie également conforme à l'invention, l'élément rapporté 40 peut être monté basculant sur la masse d'inertie 43 et rappelé vers une position d'attente par un ressort additionnel, auquel cas les bras 48 et 49 peuvent être rigides, voire supprimés.

  • [0041]

    Selon une autre possibilité toujours dans le cadre de l'invention, les deux doigts d'accrochage 52 et 55 peuvent être montés basculants à distance l'un de l'autre. Dans ce cas, chacun d'eux peut porter un bras de levier à même d'agir sur le bras de levier de l'autre doigt d'accrochage. Ces bras de levier sont agencés de telle manière qu'un quelconque doigt d'accrochage déplacé vers l'aval voie son bras de levier actionner le bras de levier de l'autre doigt d'accrochage dans le sens d'un rappel de cet autre doigt d'accrochage vers l'amont.

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