MOUVEMENT HORLOGER COAXIAL

MOUVEMENT HORLOGER COAXIAL

La présente invention est relative au domaine de l'horlogerie, plus particulièrement à un mouvement horloger coaxial.

Un mouvement horloger simple se compose d'un barillet (organe accumulateur d'énergie), de trains de rouages (organes de transmission), d'un échappement (organe distributeur d'énergie), et d'un balancier-spirale (organe régulateur). Ces composants sont généralement montés sur une pluralité d'arbres lesquels sont repartis sur toute la platine ou sur des ponts agencés sur cette dernière. Dans cette configuration, l'assemblage de ces éléments à pour conséquence de limiter la réduction de la taille du mouvement.

Le document EP0681227 divulgue une pièce d'horlogerie mécanique comportant un mobile des heures ainsi qu'un mobile des minutes, chaque mobile étant composé d'un disque transparent sur lequel est réalisé par dépôt métallique respectivement une aiguille des minutes et une aiguille des heures. Une particularité de cette pièce d'horlogerie est de comporter un tourbillon disposé en son centre et monté de manière coaxiale aux mobiles des heures, des minutes et au barillet.

Par ailleurs, les deux disques d'affichage comportent sur leur périphérie des couronnes réalisées en un matériau métallique, et possédant un épaulement permettant de recevoir le disque correspondant. Les couronnes d'entraînement sont collées aux disques d'affichage et elles comportent à leur périphérie une denture extérieure radiale.

Les rapports de multiplication entre le barillet et le tourbillon sont obtenus grâce à un premier train de rouage alors que les rapports de multiplication entre le barillet et les disques d'affichage sont obtenus grâce à un second train de rouage en prise avec la denture radial des couronnes d'entraînement.

Les différents arbres comprenant les rouages du premier et du second train d'engrenage sont agencés sur la platine à l'extérieur du périmètre à l'intérieur duquel se trouvent le barillet et la cage du tourbillon. L'agencement de certains rouages va bien au-delà de la périphérie de cette zone afin de pouvoir engrener avec les différentes couronnes d'entraînement situées sur la périphérie des disques d'affichage.

De ce fait, bien que le barillet, les organes indicateurs de l'heure ainsi que le tourbillon soient agencés au centre du mouvement horloger, la taille de celui-ci n'en est toutefois pas réduite puisque les trains de rouage périphérique sont essentielles afin d'assurer une rotation adéquate des différents organes.

Ainsi, le but de la présente invention est de proposer un mouvement horloger coaxial permettant de réduire sensiblement la taille du mouvement horloger.

Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un mouvement horloger selon la revendication 1. Ce mouvement comporte un accumulateur d'énergie, des mobiles sur lesquels sont agencés des organes indicateurs de l'heure, des moyens de liaison cinématique assurant les rapports de multiplication ou démultiplication entre les différents mobiles et un organe régulateur. L'accumulateur d'énergie, les mobiles et l'organe régulateur sont agencés coaxialement. Chaque mobile possède une forme qui s'apparente à une coupelle, chaque coupelle comportant un diamètre différent afin de pouvoir s'ajuster partiellement l'une dans l'autre ou les unes dans les autres. Le mouvement horloger comporte en outre un différentiel agencé coaxialement à l'accumulateur d'énergie afin d'assurer la liaison cinématique de l'accumulateur d'énergie à l'une des coupelles par l'intermédiaire d'un arbre principal et un canon principal agencé de manière coaxiale autour de l'arbre principal, ledit canon étant destiné à supporter rautre ou les autres coupelles ainsi que lesdits moyens de liaison cinématique. De préférence, l'une des coupelles correspond au mobile des secondes à l'intérieur de laquelle est agencé l'organe régulateur.

Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture d'une description d'une forme d'exécution donnée uniquement à titre d'exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles :

FEUILE RECTIFIEE (REGLE 91) ISA/EP - La Figure 1 représente une vue éclatée en perspective du mouvement horloger selon la présente invention,

- La Figure 2 représente une vue éclatée de face du mouvement horloger,

- La Figure 3 représente une vue de face du mouvement horloger assemblé,

- La Figure 4 représente une vue détaillée de la Figure 3 représentant une partie d'un différentiel de barillet,

- La Figure 5 représente une vue de dessus du mouvement horloger,

- La Figure 6 représente une vue partielle en coupe de la Figure 5 selon AA,

- La Figure 7 représente une vue partielle détaillée de la Figure 6,

- La Figure 8 une vue schématique de dessus d'un mobile des minutes, des heures ou de complication,

- La Figure 9 représente une vue de face de la Figure 8 comportant une coupe partielle,

- La Figure 10 représente une vue détaillée de la Figure 9,

- La Figure 1 1 représente une vue éclatée en perspective des satellites d'un système d'engrenage planétaire avec ses éléments de maintien,

- La Figure 12 représente une vue en perspective de dessus de la Figure 1 1 ,

- La Figure 13 représente une vue de dessus du système d'engrenage planétaire avec une coupe partielle, - La Figure 14 représente une vue de face de la Figure 13 avec une coupe partielle,

- La Figure 15 représente une vue de dessous de la Figure 13,

- La Figure 16 est une représentation schématique en éclaté du différentiel de barillet,

- La Figure 17 est une représentation en perspective d'un différentiel des minutes, des heures ou de complication.

Selon le mode d'exécution principal de la présente invention, le mouvement horloger mécanique comporte un mobile des secondes (1 ), des minutes (2) et des heures (3), tout trois s'apparentant à une coupelle respective. Ces coupelles (1 , 2, 3) sont agencées de manière coaxiale au barillet (4) et au balancier-spirale (5, 6) du mouvement. Selon les Figures 3 et 6, la coupelle des secondes (1 ) est agencée partiellement à l'intérieur de la coupelle des minutes (2) tandis que celle-ci est elle-même agencée partiellement à l'intérieur de la coupelle des heures (3).

L'énergie nécessaire au fonctionnement du mouvement est fournie par le barillet (4). Celui-ci est connecté cinématiquement à l'une des extrémités d'un arbre principal (7) par l'intermédiaire d'un différentiel de barillet (8) qui permet de multiplier la course du barillet (4) par les moyens décrit ci-après.

Comme on peut le voir à la Figure 16, ce différentiel de barillet (8), soutenu par un support (8') (Figure 2), est constitué d'une partie centrale annulaire destiné à être ajusté sur un canon principal immobile (15) agencé coaxialement à l'arbre principal (7) et solidaire de la platine (16) du mouvement. Ce différentiel (8) est pourvu de trois tiges (9) agencées radialement sur la périphérie de la partie centrale à 120° les unes par rapport aux autres. Un pignon conique (10) comportant un premier et un second diamètre (10', 10") est ajusté librement sur chaque tige (9). Selon la Figure 4, la partie du pignon de diamètre inférieur (10') est en prise avec la roue de barillet (1 1 ) tandis que la partie du pignon de diamètre supérieur (10") est en prise avec un disque (12) pourvue d'une crémaillère circulaire (12'), ledit disque (12) étant solidaire de l'arbre principal (7) (Figure 6). Le nombre et la répartition des pignons (10) ont été déterminés de manière à uniformiser la répartition des contraintes mécaniques sur le pourtour de la crémaillère (12') du disque (12).

Les rapports d'engrenages entre la roue de barillet (1 1 ), les pignons (10) et la crémaillère (12') ont été déterminés afin d'imprimer à l'arbre principal (7) une rotation de 360 ° par minute.

D'après les Figures 6 et 7, la coupelle des secondes (1 ) est située sur la partie supérieure du mouvement horloger et est solidaire de l'extrémité supérieure de l'arbre principal (7). Le balancier-spirale (5, 6) et l'échappement, celui-ci étant en prise avec ledit balancier-spirale (5, 6), sont agencés à l'intérieur de la coupelle (1 ) et sont donc entièrement visible côté cadran d'une montre telle qu'illustrée par la Figure 5. Cet agencement particulier a pour avantage de mettre en rotation le balancier-spirale (5, 6) et l'échappement sur eux-mêmes obtenant ainsi la fonction d'un tourbillon central, la coupelle des secondes (1 ) pouvant être assimilée à la cage du tourbillon.

Au vu de la Figure 6, le pignon d'échappement (13) est agencé pour engrener avec une couronne d'engrenage (14) située sous la coupelle des secondes (1 ). La base de cette couronne (14) est directement chassée sur le canon principal (15). La couronne d'engrenage (14) est donc immobile, le pignon d'échappement (13) étant susceptible d'effectuer une rotation de 360° par minute sur le pourtour de ladite couronne (14).

Comme on peut le voir à la Figure 6, un disque annulaire d'embrayage de mise à l'heure (17) en graphite est agencé coaxialement et solidairement à la coupelle des secondes (1 ) par l'intermédiaire de goupilles (18). Ce disque (17) effectue ainsi un tour complet autour du canon principal (15) toute les 60 secondes. Ce disque (17) joue la fonction d'embrayage avec un autre disque (19) également en graphite, celui-ci faisant partie d'un système d'engrenage planétaire qui sera décrit ultérieurement.

Ces disques annulaires (17, 19) sont moulés avec une définition de surface très rêche. Cela permet aux deux disques (17, 19) d'adhérer mutuellement sans provoquer de saut d'engrenage dans le mécanisme quand ces derniers sont en contact afin de transmettre la force normalement aux différentes coupelles (1 , 2 et 3). Lorsque ces deux disques (17, 19) sont débrayés, l'ensemble des coupelles (1 , 2 et 3) peuvent être coulissées le long du canon principal (15) afin de permettre la mise à l'heure de la montre par un dispositif adapté.

Le mouvement horloger comporte un premier système d'engrenage planétaire constitué des éléments tels qu'illustrés par les Figures schématiques 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14 et 15, afin de démultiplier la course de la coupelle des secondes (1 ) de manière à ce que la coupelle des minutes (2) effectue une rotation toute les heures.

Ce système d'engrenage planétaire est constitué du disque annulaire (19) en graphite, tel qu'illustré par la Figures 1 1 , pourvu de trois axes (20) agencés perpendiculairement audit disque (19) vers sa périphérie à 120° les par rapport aux autres, de trois roues dites satellites des minutes (21 ) agencées librement à chaque extrémité des axes (20), d'une couronne (23) située sur la circonférence interne de la coupelle des minutes (2) proche de sa base telle qu'illustrée par les Figures 8, 9, et 10, ainsi que d'un pignon des minutes (22) chassé sur le canon principal (15) du mouvement (Figures 7 et 8).

Par ailleurs, trois disques annulaires (24, 24' et 25) sont superposés et chassés coaxialement sur le canon principal (15) en dessous du disque en graphite (17) solidaire de la coupelle des secondes (1 ). D'après la Figure 1 1 , le diamètre externe des disques supérieurs et inférieurs (24, 24') est légèrement supérieur au diamètre externe du disque du milieu (25) afin de créer une gorge circulaire (26) pour que la circonférence interne du disque annulaire en graphite (19) vienne se clipser dans cette gorge (26). On peut voir cette gorge (26) à la Figure 10 bien que cette figure représente schématiquement le maintien d'une des coupelles (1 , 2, 3) sur le canon principal (15) du mouvement par le même principe. Les surfaces de contact entre le disque en graphite (19) et la gorge (26) ont subi un traitement de surface afin de réduire au maximum le coefficient de frottement. Préférablement, les trois disques annulaires (24, 24' et 25) comportent un revêtement en téflon. Le disque en graphite (19) peut ainsi être entrainé autour de son axe de rotation avec un minimum de frottement.

Comme on peut le voir à la Figure schématique 13, les trois satellites des minutes (21 ) sont en prises d'une part avec le pignon (22) immobile et, d'autre part, avec la couronne (23) de la coupelle des minutes (2). La rotation du disque (19) entraine en rotation orbitale autour du canon principal (15) les trois satellites (21 ), ces derniers entraînant la coupelle des minutes (2) en rotation.

Les rapports d'engrenages entre le pignon (22), les satellites (21 ) et la couronne (23) ont été déterminés afin que la coupelle des minutes (2) effectue une rotation de 360 ° chaque heure.

Afin que la coupelle des heures (2) puisse d'une part être maintenue à la bonne hauteur sur le canon principal (15) et d'autre part être entrainée autour de son axe de rotation, trois disques annulaires (24', 24" et 25'), semblables à ceux utilisés pour permettre l'entrainement du disque (19) autour de son axe de rotation (Figure 1 1 ) sont superposés et chassés coaxialement sur le canon principal (15) en dessous du pignon (22). Selon les Figures 9 et 10, la coupelle des minutes (2) comporte un épaulement (27) sur l'intégralité de sa circonférence interne en dessous de la couronne (23), cet épaulement (27) étant destiné à venir se loger dans la gorge (26) résultant de l'assemblage des trois disques annulaires (24', 24' et 25). La coupelle des minutes (2) est préférablement en céramique tandis que les disques annulaires (24', 24' et 25) comportent un revêtement en téflon afin de réduire au maximum le coefficient de frottement. La coupelle des minutes (2) peut ainsi être entrainée autour de son axe de rotation avec un minimum de frottement. Comme on peut le voir à la Figure 6, le diamètre de la coupelle des minutes (2) est supérieur à celui de la coupelle des secondes (1 ) afin que celle-ci puisse être agencée coaxialement, et partiellement à l'intérieur de ladite coupelle des minutes (2).

D'après les Figures 14 et 15, le dessous de cette coupelle des minutes (2) comporte une crémaillère circulaire (28) agencée pour être en prise avec un deuxième système d'engrenage planétaire par l'intermédiaire d'un différentiel des minutes (29) tel qu'illustré schématiquement par la Figure 17. Les trois pignons (10) de ce différentiel (29) sont agencés pour engrener de part et d'autre avec la crémaillère circulaire (28) de la coupelle des minutes (2) et une crémaillère circulaire (non illustrée) agencée sur le dessus d'un disque (30) similaire au disque (19) et faisant partie intégrante du deuxième système d'engrenage planétaire. Celui-ci comporte des éléments similaires au premier système d'engrenage planétaire, à savoir trois roues dites satellites des heures (31 ) agencées librement à chaque extrémité des axes (20') du disque (30), d'une couronnes (23') située sur la circonférence interne de la coupelle des heures (3) proche de sa base ainsi que d'un pignon (22') des heures chassé sur le canon principal (15) du mouvement.

Par analogie au premier système d'engrenage planétaire décrit préalablement, ce deuxième système d'engrenage planétaire permet de démultiplier la course de la coupelle des minutes (2) pour que la coupelle des heures (3) effectue une rotation toute les 12 heures.

Le mouvement horloger peut comporter en outre une ou plusieurs complications. Par exemple, le dessous de la coupelle des heures (3) peut être pourvu proche de sa périphérie d'une crémaillère circulaire (32) afin de relier cinématiquement ladite coupelle des heures à une coupelle des jours (non illustrée) par l'intermédiaire d'un différentiel des heures (33) (Figure 6) et d'un système d'engrenage planétaire supplémentaires similaires à ceux décrits précédemment afin de pouvoir indiquer le quantième du mois. Dans ce cas de figure, le diamètre de la coupelle des heures (3) est inférieur au diamètre de la coupelle des jours pour pouvoir être agencée partiellement à l'intérieur de cette dernière.

Les organes indicateurs des secondes, des minutes, des heures (V, 2', 3') et, cas échéant, du quantième, sont montés solidairement à la coupelle des secondes, des minutes, des heures (1 , 2, 3) et, cas échéant, des jours.

Comme on peut le voir sur les Figures 1 , 2 et 6, trois arbres de maintien (34) sont disposés sur la platine (16) autour du canon central (15) du mouvement à 120° les uns des autres. Ces arbres (34) permettent de répartir les différentes forces mécaniques exercées par le mouvement et de renforcer la structure supportant les divers composants du mouvement.

Aussi, les différentiels de barillet, des minutes et des heures (8, 29, 33), les disques de maintien (24, 24', 25) des systèmes d'engrenage planétaires et les pignons (22, 22') comportes tous trois orifices (35) en correspondance avec le positionnement des trois axes de maintien (34).

II va de soit que l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution décrits ci- dessus à titre d'exemple mais qu'elle embrasse, au contraire toutes les variantes d'exécution. A titre d'exemple, la coupelle du tourbillon/ secondes (1 ) peut être agencée à n'importe quelle hauteur sur le canon principal (15) alors que le positionnement des coupelles (1 , 2 et 3) et des complications est seulement tributaire du choix du design du mouvement. Les rapports d'engrenages sont déterminés en fonction du positionnement des coupelles (1 , 2 et 3).