Procédé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant

Abstract

 On transmet des impulsions d'énergie mécanique à un régulateur oscillant (O) par l'intermédiaire d'un ressort-lame (L) susceptible d'accumuler de l'énergie par déformation élastique entre deux impulsions et de la transmettre à ce régulateur (O) à chaque impulsion. On met ce ressort-lame (L) en compression afin de provoquer un flambage de mode fondamental correspondant à une première position stable. On emmagasine de l'énergie dans ce ressort-lame (L) en le déformant élastiquement dans une deuxième position métastable voisine d'un flambage de mode supérieur. On déstabilise ensuite ce ressort-lame (L) grâce au mouvement dudit régulateur (O), afin qu'il dépasse la position instable et bascule spontanément dans une troisième position stable, inverse de la première position, en libérant l'énergie accumulée qui est alors transmise au régulateur (O). A cette séquence d'armage et de détente du ressort-lame (L) succède une séquence identique mais composée d'un armage et d'une détente inverses, lesdites séquences étant synchronisées avec les alternances du régulateur.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un procédé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un élément mécanique déformable élastiquement capable d'accumuler l'énergie issue de ladite source entre deux impulsions et de la transmettre à ce régulateur à chaque impulsion, ainsi qu'à un mécanisme d'échappement pour la mise en oeuvre de ce procédé.

[0002] Le mécanisme d'échappement des pièces d'horlogerie est destiné d'une part à délivrer des impulsions d'énergie mécanique pour entretenir les oscillations du régulateur avec une amplitude constante et, d'autre part, à communiquer une rotation contrôlée au rouage portant les organes indicateurs. On sait que les meilleurs échappements connus ont des rendements relativement médiocres qui se situent autour de 40 %, pénalisant ainsi la réserve de marche, le nombre de tours d'armage d'un ressort de barillet rigidifié conditionné entre l'arbre de barillet et le tambour de barillet étant obligatoirement moins grand.

[0003] L'une des raisons qui empêche l'augmentation de rendement vient du fait que tout le rouage de finissage servant à transmettre la force du ressort de barillet à l'échappement s'immobilise pendant la majeure partie de la période d'oscillation du régulateur pour se mettre en mouvement uniquement durant le temps ou une impulsion est transmise au régulateur.

[0004] Avec un oscillateur à balancier-spiral dont la fréquence est de 4 Hz par exemple, sur une alternance (demi-période d'oscillation) de 0,125 seconde, l'impulsion délivrée par un échappement à ancre traditionnel ne dure que 0,005 seconde. Dans de telles conditions, il est évident que le rendement ne peut pas être élevé, compte tenu des forces d'inertie que le couple moteur doit vaincre à chaque alternance du balancier-spiral, cela durant un laps de temps si bref.

[0005] On sait aussi que la force motrice livrée à l'échappement et servant à entretenir les oscillations du régulateur varie constamment, sur de longues périodes, pour des raisons liées au couple moteur transmis par le ressort de barillet qui est fonction de son degré d'armage et sur des périodes plus courtes, liées à la transmission du couple par les roues dentées. Ces variations de couple engendrent des fluctuations d'amplitude d'oscillation du régulateur qui influencent sa précision, ceci étant dû au fait qu'un oscillateur ne peut pas être parfaitement isochrone dès lors qu'il est entretenu par quelque mécanisme d'échappement que ce soit.

[0006] On a proposé de remédier aux variations se produisant sur de longues périodes, en interposant entre le barillet et le premier mobile du train d'engrenage un corps de révolution rotatif de profil parabolique appelé fusée. Une chaîne relie le tambour de barillet à ce corps de révolution. Elle se déroule progressivement de la fusée pour s'enrouler sur le tambour de barillet et la variation du rayon de déroulement de la chaîne sur le profil parabolique permet d'égaliser le couple transmis à l'échappement par l'intermédiaire du rouage de finissage. Les variations de couple dues au rouage lui-même ne sont évidemment pas supprimées par ce moyen.

[0007] On a déjà proposé quelques solutions pour emmagasiner de l'énergie entre deux impulsions communiquées à un régulateur de mouvement d'horlogerie, en interposant un accumulateur d'énergie mécanique entre le rouage de finissage et l'oscillateur. Quelques-unes de ces solutions ont été décrites dans "Les Échappements", Chapitre 19 / Ch. Huguenin, S. Guye, M.Gauchat / Technicum neuchâtelois - Le Locle.

[0008] L'une de ces solutions, connue sous le nom de système Jeanneret, consiste à placer un volant d'inertie solidaire du pignon d'échappement, ce volant étant relié à la roue d'échappement, pivotée librement sur l'arbre solidaire du pignon et du volant d'inertie, par un ressort-spiral et une cheville de butée permettant de limiter le déplacement angulaire relatif entre le volant d'inertie et la roue d'échappement. Par un dimensionnement judicieux, on peut désaccoupler le volant d'inertie de la roue d'échappement, de sorte que l'impulsion transmise au régulateur est caractéristique d'un seul armage du ressort-spiral susmentionné et est donc de valeur constante, l'angle d'armage de ce ressort-spiral étant constant. Un tel système constitue une sorte de filtre disposé entre le rouage de finissage et l'échappement, mais ne modifie pas le comportement de l'échappement lui-même.

[0009] Un autre mécanisme, connu sous le nom de système Marti, comporte un organe de détente dont le rôle est approximativement similaire à celui de l'ancre d'un échappement à ancre, c'est-à-dire à communiquer des impulsions périodiques au régulateur pour entretenir son oscillation. Cet organe de détente est donc animé d'un mouvement alternatif entre deux positions limites, synchronisé par l'oscillateur et est cinématiquement solidaire d'une extrémité d'un ressort-spiral dont l'autre extrémité est fixée au bâti de la pièce d'horlogerie. Ce ressort-spiral est armé durant le laps de temps séparant deux impulsions, ces dernières étant communiquées au régulateur disposant ainsi de l'énergie nécessaire à maintenir son amplitude d'oscillation stable.

[0010] Un des inconvénients majeurs de ce système réside dans le fait que le ressort-spiral ne travaille que dans un sens de rotation, de sorte que le régulateur ne reçoit qu'une impulsion par période d'oscillation, soit une alternance sur deux. En outre, ce système a été étudié exclusivement pour une source d'énergie électrique constituée par un moteur à rotation continue embrayant périodiquement avec la roue d'armage du ressort-spiral. Ce système n'est donc pas transposable à une pièce d'horlogerie dont la source motrice est constituée par un ressort de barillet puisque le débrayage en question provoquerait une forte accélération du rouage, donc le désarmage rapide du ressort de barillet.

[0011] On peut donc constater qu'il n'existe pas de solution susceptible d'améliorer le rendement de l'échappement d'une pièce d'horlogerie tout en permettant de communiquer une force sensiblement constante au régulateur. Les oscillateurs à balancier-spiral étant entretenus par des échappements qui altèrent obligatoirement l'isochronisme, une montre-bracelet munie d'un tel dispositif ne peut donc que très difficilement atteindre une précision inférieure à ± 5 secondes/jour. En tout les cas, une telle précision ne peut pas être garantie conjointement à une réserve de marche excédant quatre jours, étant donné le faible rendement des échappements actuels.

[0012] Le but de la présente invention est de remédier, au moins dans une certaine mesure, aux deux inconvénients susmentionnés qui affectent la réserve de marche et les performances chronométriques des pièces d'horlogerie et plus précisément, de tous les mouvements mécaniques des montres-bracelets.

[0013] A cet effet, la présente invention a tout d'abord pour objet un procédé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'un organe moteur à un organe régulateur de pièce d'horlogerie tel que mentionné précédemment, selon la revendication 1. Cette invention a également pour objet un mécanisme d'échappement pour la mise en oeuvre de ce procédé tel que défini par la revendication 14.

[0014] Selon ce procédé, l'accumulateur d'énergie travaille de façon parfaitement symétrique, de sorte que le régulateur oscillant reçoit une impulsion d'énergie constante à chaque alternance. En considérant une pièces d'horlogerie munie d'un régulateur oscillant à la fréquence de 4 Hz entretenu par un échappement à ancre classique, le rouage de finissage tourne par à-coups d'une durée de 5ms par demi-période de 125ms de l'oscillateur. La présente invention permet au rouage de finissage de tourner durant la majeure partie de chaque demi-période. Le rouage de finissage a donc une cinématique moins saccadée et, les accélérations angulaires étant plus faibles, les inerties à vaincre sont sensiblement réduites.

[0015] En ce qui concerne l'affichage des secondes, la cinématique de l'aiguille indicatrice est donc également moins saccadée puisque, au lieu de se déplacer durant 5ms et d'être immobile durant 120ms, l'aiguille de seconde se déplace pendant la majeure partie d'une alternance de l'oscillateur. En tenant compte de la fréquence de 4 Hz de ce dernier, la brièveté de l'arrêt de cette aiguille de seconde n'est pas perçue et son mouvement apparaît comme continu pour un observateur.

[0016] D'autres avantages apparaîtront dans la description qui suit et les dessins annexés qui illustrent, schématiquement et à titre d'exemple, un mode de mise en oeuvre et divers variantes du procédé objet de la présente invention.

La figure 1 est un schéma de principe illustrant l'état statique représentatif d'un mode de mise en oeuvre du procédé objet de cette invention,

les figures 2-4 sont des schémas de principe illustrant trois états dynamiques se succédant durant une demi-période du régulateur oscillant selon le mode de mise en oeuvre représenté à la figure 1,

les figures 5-8 sont des vues en plan d'une forme d'exécution d'un mécanisme d'échappement pour la mise en oeuvre de ce procédé illustré à travers quatre phases successives,

les figures 9-16 sont des schémas de principe relatifs à huit autres variantes du mode de mise en oeuvre du procédé représenté aux figures 1-4.

[0017] Selon le schéma illustré par la figure 1, on exerce une compression sur un ressort-lame L dont les deux extrémités A et C sont fixées par des encastrements K1, respectivement K2. La distance séparant ces deux encastrements K1, K2 est telle que le ressort-lame L accuse un flambage. Grâce à une paire d'appuis médians J, on contraint ce ressort-lame L à se déformer selon un flambage de second mode caractérisé par le fait que la déformation de ce ressort-lame L a deux ventres de part et d'autre d'un point d'inflexion I situé à proximité de la paire d'appuis médians J.

[0018] Selon le schéma illustré par la figure 2, on exerce sur ce ressort-lame L deux forces N1, N2 engendrées par une source motrice S. Ces forces N1, N2 sont d'intensités égales mais de sens opposés et leurs points d'application sur le ressort-lame L sont symétriques par rapport au point d'inflexion I. Grâce à l'action de ces deux forces N1, N2 on contraint le ressort-lame L à quitter son état stable (traits mixtes) correspondant à un flambage de second mode au profit d'un état métastable (trait continu) proche d'un état instable (traits pointillés) correspondant à un flambage de quatrième mode. Le processus d'armage du ressort-lame L qui vient d'être décrit se déroule pendant que le régulateur oscillant R parcourt son angle supplémentaire, soit pendant le temps s'écoulant entre la fin d'une impulsion et le début de la suivante. Dans cette première phase, le ressort-lame L fonctionne comme un accumulateur d'énergie mécanique, cette énergie équivalant au travail des forces N1, N2.

[0019] Selon le schéma illustré par la figure 3, on exerce au voisinage du point d'inflexion I un couple m destiné à déstabiliser le ressort-lame L soit, à le déformer pour qu'il dépasse l'état instable caractéristique d'un flambage de mode supérieur. Ce couple m est nécessairement de faible intensité, étant donné qu'il est généré par l'énergie cinétique que contient le régulateur oscillant R, ce dernier devant subir un minimum de perturbation pour conserver une bonne précision.

[0020] Selon le schéma illustré par la figure 4, le ressort-lame L bascule spontanément dans une nouvelle position stable (trait continu) correspondant à un flambage de second mode inverse de celui représenté à la figure 1. En basculant dans ce nouvel état stable, le ressort-lame L libère l'énergie accumulée pendant la première phase et la communique au régulateur oscillant R par un couple M nettement plus intense que le couple m nécessaire au basculement de la seconde phase. Une petite fraction de cette énergie libérée par le ressort-lame L est également utilisée pour produire deux forces n1, n2 afin d'assurer un déverrouillage des organes de transmission de l'énergie fournie par la source motrice S.

[0021] Lors de la demi-période suivante du régulateur oscillant R, le fonctionnement est identique et symétrique à celui qui vient d'être décrit ci-dessus. Grâce au déverrouillage précité, l'énergie de la source motrice S déforme le ressort-lame L dans une position métastable proche d'une position instable correspondant à un flambage de quatrième mode, symétrique de celle illustrée par la figure 2. Puis, étant déstabilisé par l'énergie cinétique du régulateur oscillant R, le ressort-lame L retourne dans la position stable illustrée par la figure 1. Ce cycle complet du ressort-lame L se déroule donc pendant que le régulateur oscillant R effectue une période d'oscillation.

[0022] Comme on peut s'en rendre compte, le fait de dissocier les impulsions d'énergie transmises au régulateur oscillant R en deux phases principales d'armage et de détente permet de minimiser le nombre d'éléments subissant de fortes accélérations. Ainsi, les organes situés en amont du ressort-lame L dans la chaîne cinématique participent à la phase d'armage et les organes situés en aval du ressort-lame L, à la phase de détente. La phase d'armage pouvant se dérouler sur une durée beaucoup plus longue que la phase de détente, seule l'inertie de l'organe de transmission entre le ressort-lame L et le régulateur oscillant R intervient de manière significative dans le rendement global entre la source motrice S et régulateur oscillant R. Sachant que les forces de frottement augmentent en fonction des pressions dans les paliers et que ces mêmes pressions dépendent, dans une certaine mesure, des accélérations subies par les mobiles, on peut s'attendre à ce qu'une pièce d'horlogerie construite en ayant recours à ce procédé bénéficie d'un meilleur rendement qu'une construction classique.

[0023] Après avoir décrit le procédé objet de l'invention consistant à transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice à un régulateur oscillant de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un élément mécanique déformable élastiquement, nous allons décrire une forme d'exécution d'un mécanisme d'échappement pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est évident qu'il est possible d'imaginer plusieurs autres mécanismes basés sur la mise en oeuvre de ce procédé.

[0024] Le régulateur oscillant R du mécanisme d'échappement destiné à mettre en oeuvre le procédé décrit précédemment est constitué, dans cet exemple, par un balancier O associé à un spiral (non représenté) tel qu'on le connaît dans la plupart des pièces d'horlogerie mécaniques et notamment dans les montres-bracelets. Il est évident que la présente invention n'est pas limitée à ce type de régulateur.

[0025] Selon la vue en plan illustrée par la figure 5, un plateau 1 portant une cheville de plateau la est solidaire du balancier O. Cette cheville de plateau la est destinée à mettre périodiquement en relation l'oscillateur à balancier-spiral avec le mécanisme d'échappement proprement dit.

[0026] Ce mécanisme comporte une bascule de détente 2 solidaire d'une tige 2f pivotant autour d'un axe F. Cette bascule de détente 2 comporte une fourchette constituée de deux cornes 2a et 2c ainsi qu'un dard 2b. Des renflements latéraux comportent deux chevilles 2d et 2g qui font saillie perpendiculairement au plan de la bascule de détente 2.

[0027] Une bascule d'armage 3 solidaire d'une tige 3e pivotant autour d'un axe E. Cette bascule d'armage est constituée d'un corps central et de deux bras latéraux 3a, 3c symétriques et portant à leurs extrémités, des paires de chevilles 3g, respectivement 3d, qui font saillie perpendiculairement au plan de la bascule d'armage 3. Chacune des paires de chevilles 3g, 3d est en prise avec une portion du ressort-lame L qui passe entre elles. Le corps central porte une cheville d'échappement 3b de forme cylindrique, à deux méplats diamétralement opposés. L'orientation de cette cheville d'échappement 3b est ajustable de manière à ce qu'un réglage du verrouillage expliqué plus loin soit rendu possible.

[0028] Les bascules de détente 2 et d'armage 3 possèdent des ouvertures 2e, respectivement 3f, permettant à leurs axes 2f, respectivement 3e, de traverser réciproquement l'autre bascule et de pouvoir ainsi pivoter entre des bâtis inférieurs et supérieurs (non représentés) identiques.

[0029] Le ressort-lame L est, dans cette forme d'exécution, en compression entre deux encastrements et ses extrémités A, C sont légèrement décalés par rapport à une droite interceptant l'axe E. La distance entre les extrémités A et C est telle que le ressort-lame L subisse un flambage de second mode correspondant à la position illustrée par la figure 5. Les chevilles 2d et 2g de la bascule de détente 2 appliquent le point d'inflexion I du ressort-lame L contre la tige 3e de la bascule d'armage 3, laissant ainsi au ressort-lame L la liberté de tourner autour de cette tige 3e. La bascule d'armage 3 pivotant autour de l'axe E qui n'est pas exactement dans le même plan que les extrémités A et C du ressort-lame L, les paires de chevilles 3g et 3d n'ont pas des actions parfaitement symétriques sur le ressort-lame L. Étant donné que la longueur des bras 3a et 3c est nettement plus grande que le rayon de la tige 3e contre laquelle appuie le ressort-lame L, les effets de cette disymétrie sont négligeables.

[0030] Deux roues d'échappement 4, 5 solidaires de pignons d'échappement 6, respectivement 7, pivotant autour des axes D, respectivement G, symétriques par rapport à un plan passant par les axes de rotation B du balancier O et du plateau 1, E de la bascule d'armage 3, F de la bascule de détente 2 et le point d'inflexion I du ressort-lame L. Les pignons d'échappement 6, 7 engrènent avec le dernier mobile du rouage de finissage constitué par la roue 8 solidaire du pignon 9 pivotant autour de l'axe H. Ce dernier mobile engrène avec le mobile de secondes formé de la roue 10 solidaire d'un pignon (non représenté) tournant à raison de 1 tour par minute au centre de la pièce d'horlogerie dans le cas où celle-ci affiche la seconde en son centre.

[0031] Dans cet exemple, chaque roue d'échappement 4, 5 est divisée angulairement en six parties égales dont chacune comporte une came d'armage 4b, respectivement 5b, s'achevant par une butée de verrouillage 4a, respectivement 5a. Ces cames d'armage 4b, 5b ainsi que ces butées de verrouillage 4a, 5a sont destinées à coopérer alternativement avec la bascule d'armage 3, par l'intermédiaire de sa cheville d'échappement 3b, comme on l'expliquera ci-après.

[0032] Le nombre de divisions des roues d'échappement 4, 5 est notamment fonction de la fréquence désirée au niveau de l'oscillateur à balancier-spiral. On sait que celui-ci est d'autant moins influencé par des perturbations externes que sa fréquence est élevée, raison pour laquelle les roues d'échappement 4, 5 ont été divisées en six secteurs égaux. Ces six secteurs permettent à l'échappement de fonctionner à des fréquences allant jusqu'à 43'200 alternances par heure (Alt/h) tout en conservant un rapport d'engrenage entre la roue de secondes 10 et les pignons d'échappement 6, 7 n'excédant pas 60. Si ces cames d'armage 4b, 5b s'avèrent trop inclinées et provoquent de l'arc-boutement entre la bascule d'armage 3 et les roues d'échappement 4 et 5, le nombre de divisions de ces dernières peut être réduit jusqu'à cinq, voire quatre secteurs égaux. Bien entendu, cette réduction abaisse la limitation en fréquence dans les mêmes proportions, à savoir : 36'000 Alt/h pour 5 secteurs et 28'800 Alt/h pour 4 secteurs. Une solution alternative consiste à remplacer la chevilles d'échappement 3b par un galet pivotant sur la bascule d'armage 3 et roulant sur les cames d'armage 4b et 5b.

[0033] Cette vue en plan illustrée par la figure 5 représente le mécanisme d'échappement au moment où la bascule de détente 2 vient de tourner d'un angle ϕ₀ autour de l'axe F et percute la cheville de plateau la par l'intermédiaire de la corne 2a. Le basculement du ressort-lame L générateur de cette impulsion cause aussi une légère rotation de la bascule d'armage 3 d'un angle ε₀ autour de l'axe E par l'intermédiaire des paires de chevilles 3d et 3g. La cheville d'échappement 3b quitte une butée de verrouillage 4a pour s'appuyer contre une came d'armage 5b.

[0034] Les vues en plan illustrées par les figures 6-8 représentent la chronologie des fonctions du mécanisme d'échappement durant une alternance du balancier O.

[0035] La vue en plan illustrée par la figure 6 représente le mécanisme d'échappement dans sa phase d'armage alors que la rotation β₁ du plateau 1 s'inverse; l'énergie cinétique contenue dans le balancier O s'est alors intégralement transformée en énergie mécanique par déformation élastique du spiral (non représenté). Les roues d'échappement 4, 5 tournent des angles δ₁, respectivement γ₁ autour des axes D, respectivement G. Alors que la roue d'échappement 4 tourne librement, la roue d'échappement 5, par le biais de sa came d'armage 5b en contact avec la portion cylindrique de la cheville d'échappement 3b, produit une rotation de la bascule d'armage 3 d'un angle ε₁ autour de l'axe E. Les paires de chevilles 3d et 3g produisent deux forces opposées, identiques et symétriques par rapport au point d'inflexion I sur le ressort-lame L. Celui-ci quitte son état stable (traits mixtes) correspondant à un flambage de second mode pour se déformer selon un état d'armage intermédiaire (trait continu) situé entre des flambages de second et de quatrième mode. Cette déformation reste imperceptible aux alentours du point d'inflexion I dont la stabilité est par ailleurs garantie grâce à la tige 3e de la bascule d'armage 3 et les chevilles 2d et 2g de la bascule de détente 2. Durant la phase d'armage, cette bascule de détente 2 reste immobile grâce à son ouverture 2e appuyant contre la tige 3e de la bascule d'armage 3.

[0036] La vue en plan illustrée par la figure 7 représente le mécanisme d'échappement dans sa phase de verrouillage alors que le plateau 1 a tourné d'un angle β₂ autour de l'axe B; la quasi-totalité de l'énergie mécanique contenue par déformation élastique du spiral s'est transformée en énergie cinétique contenue dans le balancier O. Les roues d'échappement 4, 5 ont achevé leurs rotations d'axes D, respectivement G, et d'angles δ₂, respectivement γ₂. Cette arrêt se produit lorsqu'une butée de verrouillage 5a entre en contact avec la portion plate de la cheville d'échappement 3b. La bascule d'armage 3 a tourné autour de l'axe E d'un angle ε₂ tel que les paires de chevilles 3d et 3g ont contraint le ressort-lame L à poursuivre son armage de l'état intermédiaire (traits mixtes) jusqu'à un état métastable (trait continu) proche d'un état instable correspondant à un flambage de quatrième mode. La déformation du ressort-lame L est telle que son état d'armage est maximal. Cette déformation reste imperceptible aux alentours du point d'inflexion I dont la stabilité est encore assurée par la tige 3e de la bascule d'armage 3 ainsi que les chevilles 2d et 2g de la bascule de détente 2. Pendant toute la phase de verrouillage, cette bascule de détente 2 reste immobile grâce à son ouverture 2e appuyant toujours contre la tige 3e de la bascule d'armage 3.

[0037] La vue en plan illustrée par la figure 8 représente le mécanisme d'échappement dans sa phase de détente alors que l'énergie cinétique contenue dans le balancier O commence juste à se transformer en énergie mécanique par déformation élastique du spiral. Alors que sur la vue en plan illustrée par la figure 7 la cheville de plateau 1a entrait en contact avec la corne 2a de la bascule de détente 2, ici, la cheville de plateau la perd contact avec la corne 2c de la bascule de détente 2. C'est durant ce court laps de temps que le balancier O et le plateau 1 parcourent leur angle de levée β₃ correspondant au complément de l'angle supplémentaire, la somme de ceux-ci équivalant à une alternance (deux amplitudes d'oscillation). A l'instar d' un échappement à ancre classique, le début de l'angle de levée β₃ correspond à la fonction de dégagement. Pendant ce dégagement, le balancier O est l'élément moteur et la cheville de plateau la percute la corne 2a de la bascule de détente 2. Celle-ci pousse le ressort-lame L par l'intermédiaire de la cheville 2d pour qu'il puisse dépasser son état instable et que la fonction de dégagement s'achève. L'angle de levée β₃ se poursuit par la fonction d'impulsion durant laquelle le ressort-lame L est l'élément moteur. Celui-ci bascule subitement de sa position instable (traits mixtes) à un état stable (trait continu) correspondant à un flambage de second mode inverse de celui représenté à la figure 5. Ce basculement est transmis d'une part aux paires de chevilles 3d et 3g qui tournent avec la bascule d'armage 3 d'un angle ε₃ autour de l'axe E et d'autre part à la cheville 2g qui tourne avec la bascule de détente 2 d'un angle ϕ₃ autour de l'axe F. La rotation de la bascule d'armage 3 provoque le déverrouillage de la roue d'échappement 5 et se termine lorsque la cheville d'échappement 3b bute contre la came d'armage 4b de la roue d'échappement 4. La rotation de la bascule de détente 2 permet de communiquer l'énergie contenue dans le ressort-lame L au balancier O par l'intermédiaire de la corne 2c percutant la cheville de plateau 1a. La phase de détente s'achève lorsque l'ouverture 2e de la bascule de détente 2 bute contre la tige 3e de la bascule d'armage 3.

[0038] Les trois phases d'armage, de verrouillage et de détente décrites à travers les figures 6, 7 et 8 se déroulent alors que le balancier O effectue une alternance. Ces mêmes phases se succèdent lors de l'alternance suivante du balancier O à la différence près qu'elles leur sont symétriques par rapport au plan passant par les axes de rotation B du balancier O et de son plateau 1, E de la bascule d'armage 3, F de la bascule de détente 2 et par le point d'inflexion I du ressort-lame L. Lorsque le balancier O a effectué une période d'oscillation complète, le mécanisme d'échappement se retrouve dans la position illustrée par la figure 5. Un cycle complet du mécanisme d'échappement comporte donc six phases se succédant selon l'ordre : armage, verrouillage, détente.

[0039] La description du mécanisme d'échappement ci-dessus a uniquement expliqué son fonctionnement en absence de perturbation externe. Son application à la montre-bracelet ou même à la montre de poche nécessite qu'il soit apte à fonctionner en présence de chocs. A cet effet, les dispositions suivantes ont été prises pour que ce mécanisme d'échappement satisfasse aux exigences de fonctionnement en milieu perturbé.

[0040] Comme on peut s'en rendre compte sur les vues en plan illustrées par les figures 5-8, la bascule de détente 2 est munie d'un dard 2b. A l'instar d'un échappement à ancre classique, ce dard 2b ainsi que le petit plateau 1c solidaire du plateau 1 empêchent que la bascule de détente 2 pivote intempestivement en direction de l'autre position stable alors que le balancier O parcours son angle supplémentaire. Pendant son angle de levée β₀ ou β₃, la bascule de détente 2 est bien entendu libérée en rotation puisque son dard 2b ne bute plus contre le petit plateau 1c grâce à l'encoche 1b.

[0041] La bascule d'armage 3 ne possède pas de butée mécanique empêchant son pivotement intempestif pendant l'angle d'oscillation supplémentaire. En revanche, cette bascule d'armage 3 est dimensionnée de telle manière que son centre de gravité se situe sur l'axe de rotation E. L'équilibrage ainsi réalisé insensibilise la bascule d'armage 3 vis-à-vis de chocs générant des accélérations linéaires. Seules les accélérations angulaires peuvent provoquer un dysfonctionnement de la bascule d'armage 3 puisque la cheville d'échappement 3b peut déverrouiller la roue d'échappement 4, 5 en prise à ce moment-là par la butée de verrouillage 4a, respectivement 5a. Ce dysfonctionnement n'a aucun caractère destructif pour le mécanisme d'échappement et ne peut pratiquement occasionner qu'une infime avance de l'heure affichée. Pour une fréquence d'oscillation du balancier O de 43'200 Alt/h, cette avance se manifeste par un saut de 1/6e de seconde pour chaque accélération angulaire indésirable. Comme cette avance par saut de l'aiguille de seconde est inversément proportionnelle à la fréquence d'oscillation, si celle-ci est moins élevée, l'avance par saut vaudra 1/5e de seconde pour une fréquence d'oscillation de 36'000 Alt/h et 1/4 de seconde pour une fréquence d'oscillation de 28'800 Alt/h.

[0042] Différentes variantes du mode de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention peuvent être envisagées. Les schémas illustrés par les figures 9-16 en font état et peuvent être facilement comparés au schéma illustré par la figure 2.

[0043] Le mode de mise en oeuvre illustrée par la figure 9 diffère uniquement de celui illustré par la figure 2 par le fait que la paire d'appuis médians J est remplacée par un organe de pivotement médian P solidaire du ressort-lame L en son point d'inflexion I.

[0044] Selon le schéma illustré par la figure 10, on exerce une compression sur le ressort-lame L dont l'extrémité A est fixée par un encastrement K1 et l'extrémité C est tenue par un organe de pivotement P2. La distance séparant cet encastrement K1 de cet organe de pivotement P2 est telle que le ressort-lame L accuse un flambage de premier mode caractérisé par le fait que sa déformation ne possède qu'un seul ventre. Pendant la phase d'armage, on exerce sur ce ressort-lame L une force N engendrée par une source motrice S qui le contraint à quitter son état stable (traits mixtes) correspondant au flambage de premier mode susmentionné au profit d'un état métastable (trait continu) proche d'un état instable (traits pointillés) correspondant à un flambage de second mode. Pendant la phase de détente (non représentée), l'énergie libérée par le ressort-lame L est transmise au régulateur oscillant R en exploitant son mouvement au voisinage de son extrémité C. Ce mode de mise en oeuvre diffère de celui illustré à la figure 9 uniquement par le fait que l'on utilise le ressort-lame L sur la moitié de sa longueur initiale.

[0045] Le mode de mise en oeuvre illustré par la figure 11 diffère uniquement de celui illustré par la figure 2 par le fait que les extrémités A, C du ressort-lame L ne sont pas fixées dans des encastrements K1, K2 mais tenues par des organes de pivotement P1, respectivement P2. La phase d'armage du ressort-lame L peut s'effectuer soit à l'aide de deux forces N1, N2 comme dans le cas de la figure 2, soit à l'aide de deux couples Q1, respectivement Q2 de sens et d'intensités identiques agissant sur les extrémités A, respectivement C du ressort-lame L et générés par la source motrice S.

[0046] Le mode de mise en oeuvre illustré par la figure 12 diffère uniquement de celui illustré par la figure 11 par le fait que la paire d'appuis médians J est remplacée par un organe de pivotement médian P solidaire du ressort-lame L en son point d'inflexion I.

[0047] Le mode de mise en oeuvre illustré par la figure 13 diffère uniquement de celui illustré par la figure 10 par le fait que l'extrémité A du ressort-lame L n'est plus fixée dans un encastrement K1 mais tenue par un organe de pivotement P1. La phase d'armage du ressort-lame L peut s'effectuer soit à l'aide d'une force N comme dans le cas de la figure 10, soit à l'aide d'un couple Q agissant sur l'extrémité A du ressort-lame L et généré par la source motrice S.

[0048] Les modes de mise en oeuvre illustrés par les figures 14, 15 et 16 diffèrent uniquement de ceux illustrés respectivement par les figures 11, 12 et 13 par le fait que les extrémités A, C du ressort-lame L ne sont plus tenues par les organes de pivotement P1, respectivement P2 mais sont logées dans des appuis J1, respectivement J2. Comme les extrémités A, C du ressort-lame L ne sont plus reliées à quelque organe que ce soit, la phase d'armage s'effectue préférentiellement à l'aide de forces conformément et respectivement aux figures 2, 9 et 10.

Revendications

1. Procédé pour transmettre des impulsions d'énergie mécanique d'une source motrice (S) à un régulateur oscillant (R) de pièce d'horlogerie par l'intermédiaire d'un accumulateur d'énergie mécanique (L) susceptible d'accumuler l'énergie issue de ladite source motrice (S) entre deux impulsions et de la transmettre audit régulateur oscillant (R) à chaque impulsion, caractérisé en ce qu'on soumet un ressort-lame (L) à une compression telle qu'il se déforme élastiquement dans une première position stable correspondant à un flambage de mode fondamental, en ce que durant une demi-période d'oscillation dudit régulateur oscillant (R), on emmagasine de l'énergie mécanique dans ledit ressort-lame (L) en utilisant une fraction d'énergie issue de ladite source motrice (S) pour déformer élastiquement ledit ressort-lame (L) dans une deuxième position métastable proche d'une position instable correspondant à un flambage de mode supérieur, on déforme ensuite ledit ressort-lame (L) jusqu'à la position instable proprement dite en utilisant une fraction de l'énergie cinétique dudit régulateur oscillant (R), pour faire basculer ledit ressort-lame (L) dans une troisième position stable correspondant à un flambage de mode fondamental inverse de celui de la première position et pour transmettre l'énergie ainsi libérée audit régulateur oscillant (R); on répète ensuite cette séquence au cours de la demi-période inverse dudit régulateur oscillant (R) pour achever ladite période d'oscillation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de second mode en fixant ses extrémités (A, C) dans des encastrements respectifs (K1, K2) et en maintenant son point d'inflexion médian (I) entre des appuis (J) ou un organe de pivotement (P) pour le laisser libre de tourner autour d'un axe perpendiculaire au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par ledit point d'inflexion médian (I) dudit ressort-lame (L).

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de premier mode en fixant une de ses extrémités (A) dans un encastrement (K1) et en tenant l'autre (C) par un organe de pivotement (P2) pour le laisser libre de tourner autour d'un axe perpendiculaire au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par ladite extrémité (C) dudit ressort-lame (L).

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de second mode en tenant ses extrémités (A, C) par des organes de pivotement respectifs (P1, P2) et en maintenant son point d'inflexion médian (I) entre des appuis (J) ou un organe de pivotement (P) pour le laisser libre de tourner autour de trois axes perpendiculaires au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par lesdites extrémités (A, C) et ledit point d'inflexion médian (I) dudit ressort-lame (L).

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de premier mode en tenant ses extrémités (A, C) par des organes de pivotement respectifs (P1, P2) pour le laisser libre de tourner autour de deux axes perpendiculaires au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par lesdites extrémités (A, C) dudit ressort-lame (L).

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de second mode en logeant ses extrémités (A, C) dans des appuis respectifs (J1, J2) et en maintenant son point d'inflexion médian (I) entre des appuis (J) ou un organe de pivotement (P) pour le laisser libre de tourner autour de trois axes perpendiculaires au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par lesdites extrémités (A,C) et ledit point d'inflexion (I) dudit ressort-lame (L).

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on comprime ledit ressort-lame (L) afin de le déformer selon un flambage de premier mode en logeant une de ses extrémités (A) dans un appui (J1) et en tenant l'autre (C) par un organe de pivotement (P2) pour le laisser libre de tourner autour de deux axes perpendiculaires au plan de déformation dudit ressort-lame (L) et passant par lesdites extrémités (A, C) dudit ressort-lame (L).

8. Procédé selon l'une des revendications 2, 4 ou 6 caractérisé en ce que l'on déforme élastiquement ledit ressort-lame (L) dans ladite deuxième position métastable proche de la position instable correspondant à un flambage de quatrième mode en lui appliquant soit deux forces (N1, N2) opposées, symétriques par rapport audit point d'inflexion médian (I) soit en appliquant deux couples de forces (Q1, Q2) de sens identiques auxdites extrémités respectives (A, C).

9. Procédé selon l'une des revendications 3, 5 ou 7 caractérisé en ce que l'on déforme élastiquement ledit ressort-lame (L) dans ladite deuxième position métastable proche de la position instable correspondant à un flambage de deuxième mode soit en lui appliquant une force (N) soit en appliquant un couple de forces (Q) à ladite extrémité (A).

10. Procédé selon l'une des revendications 2, 4 ou 6 caractérisé en ce que l'on déforme élastiquement ledit ressort-lame (L) jusqu'à ladite position instable proprement dite en appliquant audit point d'inflexion médian (I) un couple de forces (m) généré par ledit régulateur oscillant (R) lorsque son énergie cinétique est proche du maximum.

11. Procédé selon l'une des revendications 3, 5 ou 7 caractérisé en ce que l'on déforme élastiquement ledit ressort-lame (L) jusqu'à ladite position instable proprement dite en appliquant à ladite extrémité (C) un couple de forces (m) généré par ledit régulateur oscillant (R) lorsque son énergie cinétique est proche du maximum.

12. Procédé selon l'une des revendications 2, 4 ou 6, caractérisé en ce que l'on transmet audit régulateur oscillant (R) l'énergie libérée lors du basculement dudit ressort-lame (L) dans ladite troisième position stable correspondant à un flambage de second mode sous la forme d'un couple de forces (M) centré sur ledit point d'inflexion médian (I), lorsque l'énergie cinétique dudit régulateur oscillant (R) est proche du maximum.

13. Procédé selon l'une des revendications 3, 5 ou 7, caractérisé en ce que l'on transmet audit régulateur oscillant (R) l'énergie libérée lors du basculement dudit ressort-lame (L) dans ladite troisième position stable correspondant à un flambage de premier mode sous la forme d'un couple de forces (M) centré sur ladite extrémité (C), lorsque l'énergie cinétique dudit régulateur oscillant (R) est proche du maximum.

14. Mécanisme d'échappement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2, 8, 10 et 12 caractérisé en ce que ledit ressort-lame (L) est soumis à un flambage de second mode par encastrement de ses extrémités (A, C), son point d'inflexion médian (I) étant en contact avec un appui fixe (3e), ce mécanisme comportant deux bascules (2, 3) susceptibles de se mouvoir entre deux positions limites respectives autour de deux axes de pivotement respectifs (F, E), dont l'un (E) est adjacent audit point d'appui fixe (3e), une première (2) desdites bascules comportant des premiers moyens (2g, 2d), situés à proximité dudit point d'inflexion (I), cinématiquement solidaires dudit ressort-lame (L), maintenant constamment celui-ci en contact avec ledit point d'appui fixe (3e) et des seconds moyens (2a, 2c) pour relier périodiquement cette première bascule (2) audit régulateur oscillant (R), une seconde (3) desdites bascules comprenant des premiers moyens (3g, 3d), équidistants de son axe de pivotement (E), relativement éloignés dudit point d'inflexion (I), en prise avec ledit ressort-lame (L), pour la rendre cinématiquement solidaire de celui-ci, et des seconds moyens (3b) en prise avec des éléments de cames (4b, 5b) alternant avec des éléments de butées (4a, 5a), ces éléments de cames et de butées étant solidaires d'au moins un organe (4, 5) relié cinématiquement à ladite source motrice (S), pour communiquer un mouvement alternatif intermittent à cette seconde bascule (3) afin d'armer ledit ressort-lame (L) en le déformant élastiquement, d'une position stable correspondant à un flambage de second mode, alternativement de second mode inverse, à une position métastable proche d'une position instable correspondant à un flambage de quatrième mode, alternativement de quatrième mode inverse, en alternant cet armage dudit ressort-lame (L) avec son désarmage, correspondant à la liaison périodique dudit régulateur oscillant (R) avec ladite première bascule (2), synchronisée avec la mise en prise desdits second moyens (3b) de la seconde bascule (3) avec lesdits éléments de butée (4a, 5a).

15. Mécanisme d'échappement selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites première et seconde bascules (2, 3) sont montées pivotantes autour de leurs axes de pivotement respectifs (F, E) par des tiges respectives (2f, 3e) traversant des ouvertures respectives (3f, 2e), formées à travers ladite seconde (3), respectivement à travers ladite première (2) bascule, le bord de ladite ouverture (2e) définissant lesdites positions limites de ladite première bascule (2) en butant contre ladite tige (3e) de ladite seconde bascule (3).

16. Mécanisme d'échappement selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (E) de ladite seconde bascule (3) coïncide avec son centre de gravité.

17. Mécanisme d'échappement selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits éléments de cames et de butées (4b, 5b, 4a, 5a) sont répartis angulairement, alternativement sur deux roues à cames (4, 5) situées de part et d'autre desdits seconds moyens (3b) de la seconde bascule (3), ces roues à cames étant toutes deux cinématiquement solidaires du dernier mobile (8) du rouage moteur, les positions angulaires respectives desdits éléments de cames (4b, 5b) et desdits éléments de butées (4a, 5a) de l'une desdites roues à cames (4, 5) étant décalées par rapport à ceux de l'autre roue à cames pour venir alternativement en prise avec lesdits seconds moyens (3b) de ladite seconde bascule (3).

18. Mécanisme d'échappement selon les revendications 14 à 17 caractérisé en ce que les axes de pivotement respectifs (B, F, E, H) dudit régulateur oscillant (R), de ladite première bascule (2), de ladite seconde bascule (3) et dudit dernier mobile (8) du rouage moteur sont parallèles entre eux et coplanaires, ledit point d'inflexion (I) dudit ressort-lame (L) étant contenu dans le plan commun auxdits axes de pivotement (B, F, E, H), les axes de rotation (D, G) desdites roues à cames respectives (4, 5) étant parallèles et symétriques par rapport audit plan commun, lesdites extrémités (A, C) dudit ressort-lame (L) étant aussi symétriques par rapport à ce plan commun et alignées avec ledit point d'inflexion (I) dudit ressort-lame (L).

Dessins