MOUVEMENT D’HORLOGERIE

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un mouvement d’horlogerie comprenant un mécanisme à force constante ainsi qu’un mécanisme supplémentaire débrayable, tel qu’un mécanisme de chronographe, une animation, une sonnerie, un compte à rebours ou similaire.

Etat de la technique

[0002] Afin de minimiser les variations du couple reçu par le système réglant d’une pièce d’horlogerie, un mécanisme à force constante (également appelé « remontoir d’égalité ») est souvent incorporé dans la chaîne cinématique liant le système réglant à la source d’énergie, dans le but d’améliorer l’isochronisme.

[0003] Ces mécanismes à force constante comportent une entrée de force entraînée par la source d’énergie ainsi qu’une sortie de force qui est liée cinématiquement à l’entrée par l’intermédiaire d’un élément élastique. Ce dernier est soumis à une précontrainte et est tendu par intermittences lors de la rotation de la sortie. Pour ce faire, un système de blocage est agencé pour bloquer la rotation de l’entrée jusqu’à ce que la rotation de la sortie déclenche une rotation de l’entrée à raison d’un pas d’un angle prédéterminé.

[0004] Ce faisant, c’est uniquement le couple fourni par l’élément élastique qui entraîne le système réglant, ce couple étant relativement stable et indépendant de celui fourni par la source d’énergie (pour autant que ce dernier couple reste suffisamment important pour remonter l’élément élastique).

[0005] Une première version classique d’un tel mécanisme à force constante est dévoilée par le document CH296060. Dans cette construction, l’entrée et la sortie sont coaxiales et reliées entre elles par l’élément élastique. L’entrée porte un pignon satellite qui prend appui sur une denture fixe et qui est solidaire en rotation d’une étoile qui coopère avec une cheville portée par la sortie de telle sorte que l’étoile est bloquée et libérée périodiquement par la rotation de la sortie.

[0006] Une autre version d’un tel mécanisme à force constante utilise un système inspiré par un échappement, comprenant une ancre pilotée par une came pour libérer la rotation de l’entrée en fonction de la rotation de la sortie. Un exemple d’un tel mécanisme est dévoilé par le document EP2166419. Dans ce document, la précontrainte de l’élément élastique peut aisément être modifiée par l’horloger afin d’optimiser le couple disponible à la sortie.

[0007] Cependant, lorsque le mouvement comprend un mécanisme supplémentaire débrayable, tel qu’un mécanisme de chronographe, une animation, une sonnerie ou similaire, le besoin de couple varie en fonction de l’état de ce mécanisme supplémentaire.

[0008] Une solution, proposée par le document CH716126, est d’agencer la prise de force pour le mécanisme supplémentaire cinématiquement en amont du mécanisme à force constante. Ce faisant, l’état du mécanisme supplémentaire n’influence pas le couple fourni au système réglant. Cependant, cette solution n’est compatible qu’avec des mécanismes à force constante dont la fréquence de libération de l’entrée est relativement élevée, sinon la fréquence des pas de rotation de la prise de force peut être insuffisante pour faire fonctionner le mécanisme supplémentaire. Comme exemple, on pourrait citer le cas d’une fréquence de libération de l’entrée du dispositif à force constante à raison d’un pas par deux secondes. Un tel agencement ne conviendrait pas pour un mécanisme de chronographe entraîné par une prise de force située en amont du mécanisme à force constante, puisqu’un chronographe doit présenter une résolution temporelle d’au moins une seconde, idéalement d’une fraction d’une seconde.

[0009] Le but de l’invention est par conséquent de proposer un mouvement d’horlogerie dans lequel les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés. Divulguation de l’invention

[0010] De façon plus précise, l'invention concerne un mouvement d’horlogerie comme défini par la revendication 1. Ce mouvement comprend :

[0011] - une source d’énergie mécanique, telle qu’un ou plusieurs barillets logeant un ou plusieurs ressorts moteur ;

[0012] - un dispositif à force constante de n’importe quel genre comprenant un mobile d’entrée, agencé pour être entraîné par ladite source d’énergie mécanique, ainsi qu’un mobile de sortie en liaison cinématique avec ledit mobile d’entrée par l’intermédiaire d’un élément élastique soumis à une précontrainte et agencé pour être rechargé périodiquement en fonction de la rotation dudit mobile de sortie ;

[0013] - un système réglant, tel qu’un ensemble échappement-balancier-spiral agencé pour être entraîné par ledit mobile de sortie.

[0014] Selon l’invention, ledit mouvement comprend :

[0015] - un mécanisme d’activation, tel qu’un embrayage, agencé pour être entraîné par ledit mobile de sortie et pour entraîner un mécanisme supplémentaire tel qu’un chronographe, une animation, une sonnerie ou similaire ; et

[0016] - un système de pilotage de précontrainte agencé pour modifier ladite précontrainte dudit élément élastique en fonction de l’état dudit mécanisme d’activation.

[0017] Par ces moyens, la précontrainte de l’élément élastique peut être modifiée en fonction de l’état du mécanisme d’activation, c’est-à-dire en fonction de si le mécanisme supplémentaire est en marche ou au repos. Ceci permet de minimiser l’influence du mécanisme supplémentaire sur le couple reçu par le système réglant, tout en permettant au mécanisme supplémentaire de se situer cinématiquement en aval du dispositif à force constante, notamment par le biais d’une augmentation de ladite précontrainte lorsque le mécanisme supplémentaire est en marche. L’isochronisme est ainsi assuré.

[0018] Avantageusement, ledit système de pilotage de précontrainte est agencé de telle sorte que le rapport angulaire entre l’une des extrémités dudit élément élastique et soit ledit mobile d’entrée, soit ledit mobile de sortie, puisse être modifié en fonction de l’état dudit mécanisme d’activation, ce qui a pour effet de modifier la précontrainte, en armant ou désarmant partiellement l’élément élastique.

[0019] Avantageusement, la liaison cinématique entre ledit mobile d’entrée et ledit élément élastique est fournie par ledit système de pilotage de précontrainte. En particulier, une extrémité dudit élément élastique peut être fixée audit mobile de sortie, l’autre extrémité dudit élément élastique étant fixée à une roue de pilotage agencée pour être entraînée par ledit dispositif de précontrainte.

[0020] Avantageusement, le système de pilotage de précontrainte est agencé pour faire une liaison cinématique entre ledit mobile d’entrée et ladite roue de pilotage de telle sorte que :

[0021] - ladite roue de pilotage peut être entraînée en synchronisme avec ledit mobile d’entrée lors du fonctionnement normal du mouvement, et

[0022] - le rapport angulaire entre ladite roue de pilotage et ledit mobile d’entrée peut être modifié de telle sorte à faire varier la précontrainte de l’élément élastique.

[0023] Avantageusement, ledit système de pilotage de précontrainte comprend un engrenage différentiel comprenant :

[0024] - une première entrée agencée pour être entraînée par ledit mobile d’entrée ;

[0025] - une deuxième entrée agencée pour être entraînée en fonction de l’état dudit mécanisme d’activation ; et

[0026] - une sortie agencée pour entraîner ladite roue de pilotage.

[0027] Avantageusement, ladite première entrée comporte un mobile porte-satellite portant un pignon satellite engrenant à la fois avec une première roue solaire faisant office de ladite sortie ainsi qu’avec une deuxième roue solaire faisant office de ladite deuxième entrée.

[0028] Avantageusement, ledit mobile de sortie est coaxial audit mobile d’entrée.

[0029] Avantageusement, ledit mobile d’entrée est solidaire en rotation d’un mobile porte-satellite portant un pignon satellite en prise avec une denture fixe et solidaire en rotation avec une étoile qui coopère avec une cheville portée par ledit mobile de sortie de telle sorte à libérer périodiquement la rotation de ladite entrée. Cet agencement reprend donc le fonctionnement du mécanisme proposé par le document CH296060.

[0030] Le mouvement d’horlogerie selon l’invention peut, bien entendu, être incorporé dans une pièce d’horlogerie

Brève description des dessins

[0031] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- Fig. 1 est une vue schématique d’un mouvement d’horlogerie selon l’invention ; et

- Fig. 2 est une vue schématique d’une partie du mouvement d’horlogerie de la figure 1 , qui illustre un mode de réalisation particulier du système de pilotage de la précontrainte.

Mode de réalisation de l’invention

[0032] La figure 1 illustre schématiquement un mouvement d’horlogerie 1 selon l’invention, des liaisons cinématiques étant principalement illustrées par des flèches. Bien entendu, les connaissances générales de l’homme du métier dans le domaine de l’horlogerie lui permettent de créer de telles liaisons cinématiques par l’intermédiaire d’engrenages, de rouages, de courroies, de chaînes ou bien par tout moyen approprié. Dans la présente description, une liaison cinématique ou un engrènement peut être direct(e) ou indirect(e), et l’agencement illustré n’est pas à interpréter comme étant limitatif.

[0033] Le mouvement 1 comporte une source d’énergie mécanique 3, telle qu’un ou plusieurs barillets, qui entraine un système réglant 5, tel qu’un ensemble échappement-balancier-spiral de n’importe quel type, par l’intermédiaire d’une liaison cinématique appropriée. Cette liaison cinématique comporte un dispositif à force constante 7, interposé cinématiquement entre la source d’énergie 3 et le système réglant 5. Un dispositif d’affichage 8 prend force sur la liaison cinématique de façon connue, cette prise de force se situant typiquement cinématiquement en amont du dispositif à force constante 7. Cependant, il n’est pas à exclure que la prise de force pour l’ensemble, ou pour une partie, du dispositif d’affichage 8 se situe en aval du dispositif à force constante 8. Par exemple, on pourrait agencer la prise de force pour l’affichage des secondes en aval, tandis que celle pour les heures et minutes se situe en amont du dispositif à force constante.

[0034] Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif à force constante 7 se base sur celui du document CH296060, mais le même principe peut également s’appliquer à un dispositif à force constante 7 de type « échappement », comme par exemple celui du document EP2166419 ou à un autre genre de mécanisme de ce type.

[0035] Dans tous les cas, le dispositif à force constante 7 comporte un élément élastique 9 qui fait partie d’une liaison cinématique entre, d’une part, un mobile d’entrée 11 , qui est entraîné directement ou indirectement par la source d’énergie, et, d’autre part, un mobile de sortie 13, qui est coaxial audit mobile d’entrée 11 et qui entraine directement ou indirectement le système réglant 5. L’élément élastique 9 est soumis à une précontrainte et est agencé pour être rechargé périodiquement en fonction de la rotation dudit mobile de sortie 13, comme mentionné en introduction. L’élément élastique 9 est typiquement un ressort en forme de spiral plat, mais peut également être un ressort-lame, un ressort à boudin ou similaire.

[0036] Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif à force constante 7 comporte un mobile porte-satellite 15 qui est solidaire en rotation du mobile d’entrée 11 (ou alternativement fait office de mobile d’entrée 11 lui-même) et qui porte un mobile satellite 17 composé d’un pignon 17a qui engrène avec une denture fixe 19, ainsi qu’une étoile 17b qui est solidaire en rotation avec le pignon 17a. Cette étoile coopère avec une cheville 21 qui est solidaire en rotation avec ledit mobile de sortie 13, de telle sorte qu’une rotation dudit mobile de sortie 13 à raison d’un angle prédéterminé, sous l’effet de l’élément élastique 9, libère l’étoile 17b, qui provoque une rotation du mobile porte-satellite 15 et ainsi du mobile d’entrée 11 à raison dudit angle prédéterminé, la prochaine pointe de l’étoile 17b étant bloquée à nouveau par la cheville 21 lorsque l’étoile 17b roule sur la denture fixe 19. Le document CH296060 contient une explication détaillée de ce fonctionnement, dans le contexte d’une construction dans laquelle l’élément élastique 9 relie le mobile d’entrée 11 directement audit mobile de sortie 13.

[0037] Dans la construction du document CH296060, la précontrainte de l’élément élastique 9 est fixe, et est prédéterminée par l’horloger. En revanche, dans le mode de réalisation illustré, cette précontrainte peut être modifiée par l’intermédiaire d’un système de pilotage de précontrainte 23.

[0038] À cet effet, au lieu d’être reliée directement au mobile d’entrée 11 , l’une des extrémités de l’élément élastique 9 est montée sur une roue de pilotage 25 qui est montée folle dans le dispositif à force constante 7, l’autre extrémité de l’élément élastique 9 étant solidaire du mobile de sortie 13. Dans le mode de réalisation illustrée, l’extrémité extérieure de l’élément élastique 9 est fixée à la roue de pilotage 25, tandis que l’extrémité intérieure est fixée au mobile de sortie 13, mais la configuration inverse est également possible.

[0039] Le système de pilotage de précontrainte 23 est agencé pour faire une liaison cinématique entre le mobile d’entrée 11 et la roue de pilotage 25 de telle sorte que :

- la roue de pilotage 25 peut être entraînée en synchronisme avec le mobile d’entrée 11 lors du fonctionnement normal du mouvement, et

- le rapport angulaire entre ces deux éléments peut être modifié de telle sorte à faire varier la précontrainte de l’élément élastique 9.

[0040] Le but de ce système de pilotage de précontrainte 23 est de pouvoir compenser les besoins (tel que le couple et la force) nécessaires au mécanisme supplémentaire 27 débrayable, qui est situé cinématiquement en aval du dispositif à force constante 7. Ce mécanisme supplémentaire 27 peut être, par exemple, un mécanisme de chronographe, un mécanisme d’animation, une sonnerie, un compte à rebours ou similaire, entraîné par le mobile de sortie 13 par le biais d’un mécanisme d’activation 29 de n’importe quel type connu, comme par exemple un embrayage de tout type (radial, vertical, à pignon baladeur ...), une came, une roue à colonnes, un ressort armé pendant un certain temps qui lâche à un moment donnée, ou similaire. Puisque la forme spécifique du mécanisme d’activation 29 est un embrayage 29 dans le mode de réalisation la figure 1 , le terme spécifique « embrayage 29 » est utilisé par la suite pour indiquer la caractéristique générique « mécanisme d’activation 29 », dans un but de simplifier la lecture.

[0041] En positionnant le mécanisme supplémentaire de cette façon, ce dernier peut bénéficier d’une vitesse angulaire relativement élevée dont le pas angulaire est indépendant du dispositif à force constante 7, et ne dépend donc pas de la fréquence des pas de rotation de l’étoile 17b.

[0042] Cependant, le besoin en couple en aval du dispositif à force constante 7 varie en fonction de l’état du mécanisme supplémentaire 27. Lorsque ce dernier n’est pas en marche et l’embrayage 29 est débrayé (plus génériquement lorsque le mécanisme d’activation 29 est en état désactivé), le besoin en couple est inférieur, et le couple fourni au système réglant 5 est ainsi supérieur, ce dernier recevant essentiellement l’ensemble du couple fourni par le dispositif à force constante 7. La fréquence et l’amplitude de battement de son oscillateur sont par conséquent plus élevées.

[0043] Lorsque l’embrayage 29 est embrayé (plus génériquement lorsque le mécanisme d’activation 29 est en état activé), le besoin de couple est supérieur, et le couple disponible pour l’entrainement du système réglant 5 est ainsi réduit puisqu’il est partagé avec le mécanisme supplémentaire 27. La fréquence et l’amplitude de battement de l’oscillateur sont ainsi diminuées.

[0044] Cette situation est, bien entendu, néfaste pour l’isochronisme, et réduit l’effet positif du dispositif à force constante 7 lorsque le mécanisme supplémentaire est en marche.

[0045] Le système de pilotage de précontrainte 23 permet de compenser cette variation en besoin de couple, en variant la précontrainte de l’élément élastique 9 en fonction de ce dernier, notamment en fonction de l’état de l’embrayage 29.

[0046] Par conséquent, lorsque l’embrayage 29 est débrayé, la roue de pilotage 25 occupe une première position angulaire relative par rapport au mobile d’entrée 11 , et l’élément élastique 9 est soumis à une première précontrainte prédéterminée.

[0047] Lorsque l’embrayage 29 est embrayé, la roue de pilotage 25 occupe une deuxième position angulaire relative par rapport au mobile d’entrée 11 , et l’élément élastique 9 est soumis à une deuxième précontrainte prédéterminée, supérieure à ladite première précontrainte.

[0048] Dans la variante illustrée, la commande de l’embrayage 29 et celle du système de pilotage de précontrainte 23 se font en parallèle, par le biais d’un dispositif de commande 31 commun. Il est également possible d’agencer la commande de ces deux éléments en série. En tout cas, le dispositif de commande 31 assure que la position angulaire relative à la roue de pilotage 25 par rapport au mobile d’entrée (et donc la précontrainte de l’élément élastique 9) se modifie en fonction de l’état de l’embrayage. Pour le surplus, le dispositif de commande 31 peut être de type manuel (actionné par un poussoir, une targette ou similaire), ou de type automatique (actionné par un mécanisme interne au mouvement 1).

[0049] La figure 2 illustre une manière non-limitative d’effectuer la modification de la précontrainte de l’élément élastique 9, qui se base sur un engrenage différentiel. Afin de simplifier cette figure, les éléments situés cinématiquement en aval du mobile de sortie 13 n’ont pas été représentés.

[0050] Le système de pilotage de précontrainte 23 comporte un mobile porte- satellite 33 (qui y est propre et qui est distinct du mobile porte-satellite 15 du dispositif à force constante 7) faisant office de première entrée qui engrène avec le mobile porte-satellite 15 du dispositif à force constante 7, ainsi qu’un premier mobile solaire 35 qui est coaxial avec le mobile porte-satellite 33 et coopère avec la roue de pilotage 25 par l’intermédiaire d’un renvoi inverseur 37. Le premier mobile solaire 35 fait donc office de sortie. Un deuxième mobile solaire 39, faisant office de deuxième entrée et étant coaxial avec le premier 35, coopère avec, d’une part le dispositif de commande 31 , et d’autre part avec au moins un mobile satellite 41 , qui engrène à la fois avec chacun des mobiles solaires 35, 39. Bien entendu, la construction illustrée n’est pas limitative, et la présence ou absence de renvois entre les éléments du dispositif à force constante 7 et ceux du système de pilotage de précontrainte 23 peut être déterminée selon les besoins du constructeur, dans la mesure où les rapports d’engrenages sont appropriés.

[0051] Lors du fonctionnement normal du mécanisme, le dispositif de commande 31 maintient le deuxième mobile solaire 39 dans une première position angulaire prédéterminée. La rotation du mobile porte-satellite 15, et donc du mobile d’entrée 11 qui lui est solidaire en rotation, est ainsi transmise à la roue de pilotage 25, les rapports d’engrenages étant choisis de telle sorte que les vitesses angulaires de ces deux éléments soient identiques.

[0052] Lors d’un actionnement du dispositif de commande 31 , qui pour rappel entraine l’embrayage et le débrayage de l’embrayage 29 et donc la mise en marche du mécanisme supplémentaire 27, le dispositif de commande 31 fait pivoter le deuxième mobile solaire 39 dans un sens ou dans l’autre (selon le cas) pour occuper une deuxième position angulaire prédéterminée distincte de la première, et ce par le biais d’une came, d’un levier, d’un râteau ou tout autre moyen ad hoc. Ce pivotement fait pivoter le mobile satellite 41 autour de son propre axe de rotation et provoque ainsi une rotation supplémentaire du premier mobile solaire 35 à raison d’un angle prédéterminé dans un sens ou dans l’autre, et qui s’ajoute ou se soustrait ainsi à la rotation normale. Cette rotation supplémentaire est transmise à la roue de pilotage 25, et s’additionne ou se soustrait à la rotation reçue depuis le mobile porte-satellite 15, modifiant ainsi le rapport angulaire entre ces deux éléments et armant / désarmant partiellement (le cas échéant) l’élément élastique 9, dont la précontrainte est ainsi modifiée.

[0053] Bien entendu, d’autres constructions du système de pilotage de précontrainte 23 sont possibles et sont à la portée de l’homme du métier, et le même principe peut s’appliquer à un dispositif à force constante 7 du type dévoilé par le document EP2166419 ou similaire.

[0054] Bien que l'invention ait été précédemment décrite en lien avec des modes de réalisations spécifiques, d’autres variantes supplémentaires sont également envisageables sans sortir de la portée de l'invention comme définie par les revendications.