Mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie

Abstract

 Ce mécanisme comprend un mobile des quantièmes (1), un satellite des mois (11) à cinq dents sur douze pas, solidaire du mobile des quantièmes (1), une denture planétaire fixe (9) et un organe d'entraînement (3) du mobile des quantièmes (3) comportant deux doigts d'entraînement (3a, 3b), le premier coupant la trajectoire de la denture du mobile des quantièmes (1), le second coupant la trajectoire de la denture du satellite des mois (11). Celui-ci est relié à la denture planétaire (9) par un second satellite (10) qui lui est solidaire et dont le nombre de dents est égal à un multiple de douze, le nombre de dents de la denture planétaire (9) étant choisi pour que l'une des cinq dents du satellite des mois (11) soit alignée avec les axes, des satellites (10, 11), de l'organe d'entraînement (3) et du mobile des quantièmes (1), le 30 de chaque mois de moins de 31 jours.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie comprenant un mobile des quantièmes à 31 dents, un sautoir en prise avec sa denture, un satellite des mois, dont l'axe de rotation est solidaire de ce mobile des quantièmes et qui comporte cinq dents d'entraînement d'une denture de douze pas pour les mois de moins de 31 jours, une denture planétaire fixe, coaxiale au mobile des quantièmes, en liaison desmodromique avec le satellite des mois et un organe d'entraînement du mobile des quantièmes en liaison d'entraînement avec la roue des heures du mouvement d'horlogerie et comportant deux doigts d'entraînement, le premier coupant la trajectoire de la denture du mobile des quantièmes, le second coupant la trajectoire de la denture du satellite des mois lorsque son axe de révolution est aligné avec ceux de la denture planétaire, de l'organe d'entraînement et du mobile des quantièmes.

[0002] Un tel mécanisme de quantième annuel, associé à un mécanisme de quantième perpétuel, est décrit dans le EP 1 351 104. Ce mécanisme comporte un satellite des mois dont l'axe de pivotement est solidaire d'une roue des quantièmes qui fait un tour par mois. Ce satellite des mois comporte douze dents dont sept sont tronquées et cinq ne le sont pas. Les douze dents de ce satellite engrènent avec une denture planétaire fixe de sept dents, coaxiale à la roue des quantièmes.

[0003] Durant l'année, à chaque tour de la roue des quantièmes, la denture du satellite des mois occupe une position différente lorsque son axe de pivotement est aligné sur l'axe de la denture planétaire et l'axe de pivotement d'une roue qui fait un tour en vingt-quatre heures pour l'entraînement de la roue des quantièmes. A cet effet, cette roue de vingt-quatre heures comporte vingt-quatre dents dont vingt sont tronquées et parmi les quatre autres, une est une dent d'entraînement normal qui vient en prise avec la roue des quantièmes une fois par jour et une autre est une dent de correction annuelle, décalée parallèlement à son axe de rotation, pour venir en prise avec une des cinq dents non tronquées du satellite des mois chaque fois que le mois a moins de trente et un jours.

[0004] Lorsque le mois a moins de 31 jours, une des cinq dents non tronquées du satellite des mois recouvre une des dents de la roue des quantièmes et est située dans la trajectoire d'une dent de correction de la roue qui fait un tour en vingt-quatre heures, en sorte qu'en tournant, la dent de correction de cette roue, décalée parallèlement à son axe de rotation, fait tourner le satellite des mois, lequel étant en prise avec la denture planétaire fixe, fait tourner la roue des quantièmes avant que le doigt d'entraînement normal de cette roue de vingt-quatre heure ne fasse tourner la roue des quantièmes d'un pas, comme elle le fait à chaque rotation, en sorte que la roue des quantièmes est déplacée de deux pas pour un tour de la roue de vingt-quatre heures.

[0005] Ce mécanisme présente l'avantage d'éviter les dispositifs à cames et leviers tels que ceux décrits dans le CH 685 585 ou dans le EP 987 609, qui utilisent de l'énergie, sont délicats à mettre au point et sont donc peu fiables.

[0006] Bien que de conception séduisante, ce mécanisme présente cependant un important inconvénient provenant du fait que le satellite des mois travaille sur un premier cercle primitif avec la denture planétaire fixe, tandis qu'il travaille sur un second cercle primitif, plus grand que le premier, avec les dents d'entraînement de la roue de vingt-quatre heures. Ce plus grand diamètre primitif est nécessaire pour éviter que les dents d'entraînement de la roue de vingt-quatre heures ne puisse venir en prise avec les dents tronquées du satellite des mois. Par conséquent, la pénétration entre les dents de la roue de vingt-quatre heures dans la denture du satellite des mois est faible, de même que la valeur angulaire de la menée. Un tel mécanisme ne présente donc pas une grande fiabilité et est pour le moins extrêmement difficile à mettre au point, conduisant à des retouches pièce par pièce.

[0007] Un inconvénient supplémentaire de cette solution vient du fait que lorsque l'axe de révolution du satellite des mois est aligné avec les axes de révolution respectifs de la denture planétaire et de la roue de vingt-quatre heures, le satellite se situe entre eux, en sorte que l'entraînement de ce satellite se fait sur une partie de sa denture située la plus éloignée du centre de la roue des quantièmes par la roue vingt-quatre heures située à l'extérieur de cette roue des quantièmes, ce qui réduit l'angle de menée au minimum, la pénétration et l'angle de menée étant déjà réduits du fait que le diamètre primitif entre cette roue de vingt-quatre heures et le satellite des mois est agrandi par rapport au diamètre primitif entre ce satellite et la denture planétaire. La réalisation et la mise au point d'un tel mécanisme est donc problématique et sa fiabilité est faible.

[0008] On peut donc en conclure que, malgré l'existence de la solution faisant l'objet du EP 1 351 104, il n'a pas encore été proposé d'alternative crédible aux mécanismes de quantièmes annuels utilisant des cames et des leviers.

[0009] Le but de la présente invention est de remédier, au moins en partie, aux inconvénients susmentionnés.

[0010] A cet effet, la présente invention a pour objet un mécanisme de quantième selon la revendication 1.

[0011] L'avantage essentiel de cette invention vient du fait que la présence de deux satellites coaxiaux dont chacun remplit une fonction distincte permet à chacun d'eux de travail-1er avec des dentures normales, chaque denture ne travaillant que sur un seul cercle primitif, les cercles primitifs respectifs des deux mobiles engrenant l'un avec l'autre étant tangents. Ces conditions d'engrenage permettent aux dentures d'avoir des pénétrations optimales, donc des angles de menées aptes à produire un entraînement fiable, ce qui n'est pas le cas lorsque l'on travaille à proximité des extrémités des dents.

[0012] La conception d'un mécanisme de quantième annuel, sans bascule ni levier, avec des pénétrations et des angles de menée optimaux selon la présente invention, rend tout réglage de ce mécanisme superflu. Ceci constitue un facteur important de fiabilité dans la mesure où, d'une part, tout réglage comporte une marge de tolérance et, d'autre part, tout réglage est susceptible de se dérégler. La bascule de saut instantané, utilisée avec la forme préférée de changement instantané des quantièmes n'entre pas en compte, du fait qu'elle ne participe pas à la correction du nombre de jours des mois du mécanisme de quantième annuel selon l'invention, mais sert uniquement à délivrer une énergie accumulée pour l'entraînement instantané du mobile des quantièmes.

[0013] Avantageusement, l'axe de révolution de l'organe d'entraînement du mobile des quantièmes, lorsqu'il est aligné avec les axes de révolution respectifs des satellites et de la denture planétaire, est situé entre leurs axes de révolution.

[0014] Grâce à cette caractéristique, la menée peut être encore améliorée.

[0015] De préférence, le second satellite a un diamètre sensiblement supérieur à celui du satellite des mois. De ce fait, l'entraînement du satellite des mois par le doigt de correction s'effectue sur un rayon primitif plus petit que celui du second satellite. Grâce à cette particularité, le sens de rotation des satellites lors de leur entraînement par le second doigt d'entraînement est le même que celui de l'organe d'entraînement portant ledit second doigt.

[0016] Par ce mode d'entraînement que l'on peut qualifier de pseudo-paradoxal, on augmente encore l'angle de menée et donc la sécurité du mécanisme.

[0017] De préférence, le mobile des quantièmes portant le satellite des mois est un anneau ou disque des quantièmes coaxial au centre du mouvement d'horlogerie, permettant ainsi d'avoir des organes de plus grandes dimensions qu'avec un mécanisme déporté. En outre, la disposition des satellites sur le mobile des quantièmes permet de réduire le nombre de pièces, aucun renvoi n'étant nécessaire entre le mécanisme de quantième annuel et le mobile des quantièmes.

[0018] La fiabilité de ce mécanisme, qui utilise exclusivement des engrenages, avec de bonnes pénétrations de leurs dentures et des angles de menées aptes à assurer le bon fonctionnement du mobile des quantièmes, se prête particulièrement bien à être entraîné par un mécanisme d'entraînement à saut instantané. Avantageusement, dans ce cas, le mobile des quantièmes présente la forme d'un anneau.

[0019] Les dessins annexés illustrent, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du mécanisme de quantième objet de la présente invention.

La figure 1 est une vue en plan de cette forme d'exécution montrant l'ensemble de ses composants;

la figure 2 est une vue partielle et simplifiée de la figure 1, montrant la position des différents composants le 30 novembre;

la figure 2A est une vue partielle agrandie d'une portion indiquée par un cercle A en traits mixtes, de la figure 2;

la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 montrant la position des composants du mécanisme le 30 novembre, après la correction du 30 au 31, mais avant le passage au 1^er décembre;

la figure 3A est une vue partielle agrandie d'une portion indiquée par un cercle A en traits mixtes, de la figure 3;

la figure 4 est une vue semblable aux précédentes, montrant la position des composants du mécanisme le 30 mars.

[0020] Le mécanisme de quantième objet de l'invention comporte un mobile des quantièmes se présentant, de préférence, sous la forme d'un anneau des quantièmes 1 aussi appelé disque des quantièmes. Le bord interne de cet anneau des quantièmes 1 comporte 31 dents la positionnées par un ressort sautoir 2. L'entraînement quotidien de cet anneau des quantièmes est réalisé par un doigt d'entraînement 3a solidaire d'un organe d'entraînement 3 solidaire d'une came de saut instantané 4 reliée à une roue 5 par l'intermédiaire d'une goupille 4a en prise avec une ouverture en arc de cercle 5a ménagée dans la roue 5. Cette roue 5 est entraînée à raison d'un tour en vingt-quatre heures par la roue des heures 6 du mouvement d'horlogerie et par l'intermédiaire d'un mobile 6a.

[0021] Une bascule 7 est appliquée contre le pourtour de la came de saut instantané 4 par un ressort 8 destiné à faire tourner brusquement la came 4 dans le sens des aiguilles de la montre dès qu'elle arrive à l'extrémité de la rampe d'armage 4b du ressort 8 pour entraîner l'organe d'entraînement 3 de l'anneau des quantièmes 1.

[0022] Ce qui vient d'être décrit correspond à un mécanisme simple de quantième instantané, dans lequel, l'anneau des quantièmes 1 est entraîné d'un pas toutes les vingt-quatre heures, ce qui nécessite d'effectuer une correction cinq fois par an à la fin des mois de moins de trente et un jours.

[0023] Nous allons décrire maintenant les composants qui permettent de passer du quantième simple décrit ci-dessus à un quantième annuel. A cet effet, une denture planétaire 9 est fixée au bâti du mouvement d'horlogerie, concentriquement à l'anneau des quantièmes 1. Un pignon satellite 10 dont le nombre de dents est de douze ou, de préférence, un multiple de douze est monté pivotant autour d'un axe solidaire de l'anneau des quantièmes 1. Ce pignon satellite 10 est constamment en prise avec la denture planétaire 9, formant avec elle un engrenage épicycloïdal simple qui fait un tour par mois. Un second pignon satellite des mois 11 ne comportant que cinq dents sur douze est solidaire et coaxial au pignon satellite 10. De préférence, le diamètre du pignon satellite des mois 11 est inférieur à celui du pignon satellite 10.

[0024] Enfin, l'organe d'entraînement 3 porte un second doigt 3b décalé, d'une part angulairement, en avant par rapport au sens de rotation correspondant à celui des aiguilles de la montre de cet organe d'entraînement 3, d'autre part parallèlement à son axe de rotation. Ce second doigt 3b de l'organe d'entraînement 3 constitue un doigt de correction destiné à entraîner l'anneau des quantièmes 1 d'un pas supplémentaire à la fin de chaque mois de moins de 31 jours.

[0025] Le principe sur lequel le mécanisme de correction fonctionne consiste à amener le 30 de chaque mois de moins de 31 jours une des cinq dents du pignon satellite des mois 11 sensiblement en alignement avec la droite joignant les axes de révolution respectifs du planétaire 9, de l'organe d'entraînement 3 du mobile des quantièmes 1 et des satellites 10, 11, comme illustré sur la figure 2.

[0026] Dès que la bascule 7 arrive au-delà de l'extrémité de la courbe d'armage 4b de la came de saut instantané 4, elle fait tourner brusquement cette came 4 et l'organe d'entraînement 3 qui lui est solidaire dans le sens des aiguilles de la montre. Cette rotation brusque de la came 4 est rendue possible grâce à l'ouverture en arc de cercle 5a dans laquelle la cheville 4a de la came 4 est engagée. Au cours de ce mouvement, le doigt de correction 3b qui est en contact avec une des cinq dents du pignon satellite des mois 11 est entraîné. Etant donné d'une part, que ce satellite 11 est solidaire du satellite 10 de plus grand diamètre qui est en prise avec le planétaire 9 et d'autre part, que l'organe d'entraînement 3 est situé entre l'axe de révolution du planétaire 9 et l'axe de révolution des satellites 10, 11, le déplacement du satellite 11 par le doigt de correction 3b se traduit par une rotation de ce satellite 11 dans le sens des aiguilles de la montre, c'est-à-dire dans le même sens que l'organe d'entraînement 3. Cet engrenage que l'on peut qualifier de pseudo-paradoxal permet d'augmenter l'angle de contact entre le doigt de correction 3b et le pignon satellite 11, améliorant la sécurité du déplacement et garantissant que l'anneau des quantièmes 1 ne sera pas ramené en arrière par le sautoir 2, mais au contraire, que celui-ci terminera l'entraînement de l'anneau des quantièmes en le déplaçant dans le sens des aiguilles de la montre.

[0027] A la fin de cette première phase d'entraînement, les composants du mécanisme de quantième se trouvent dans la position illustrée par la figure 3, c'est-à-dire que l'anneau des quantièmes 1 a été avancé d'un pas au 31. Au cours de la seconde phase, c'est le doigt d'entraînement normal 3a qui prend le relais et déplace le disque comme il le fait toutes les vingt-quatre heures, pour amener le "1" du mois suivant dans le guichet 13 dont la position est indiquée en traits mixtes.

[0028] Il est évident que les deux phases d'entraînement de l'anneau des quantièmes qui viennent d'être décrites se succèdent sans interruption, dans le même déplacement angulaire de la came de saut instantané 4, la durée totale d'entraînement n'étant que de quelques centièmes de secondes, elle n'est donc pas perceptible à l'oeil nu.

[0029] Pour que les cinq dents du pignon satellite 11 soient disposées dans la bonne position à la fin de chaque mois en fonction du nombre de jour du mois, il faut évidemment que le nombre de tours du satellite par tour de l'anneau des quantièmes soit un nombre non entier. Toutefois cette condition n'est pas suffisante.

[0030] La première condition à remplir est évidemment que le satellite 10 qui représente les mois, présente un nombre de dents correspondant à douze ou un multiple de douze. En ce qui concerne le satellite des mois à cinq dents réparties sur un pignon de douze pas, ses cinq dents doivent être soit disposées sur cinq pas consécutifs, soit réparties chronologiquement, comme se succèdent les mois de moins de trente et un jours et les mois de trente et un jours ou dans la chronologie inverse.

[0031] Il a été possible d'établir, de manière empirique, une formule pour calculer le nombre de dents du planétaire 9 capable d'amener une des cinq dents du pignon satellite en alignement avec les axes de révolution respectifs des satellites 10, 11, de l'organe d'entraînement 3 du mobile des quantièmes 1 et du planétaire 9, le 30 de chacun des mois de moins de trente et un jours. Cette condition est satisfaite pour tous les nombres ou un multiple de ceux-ci obtenus par la formule suivante:

avec i = 1,2,3,..., et z_l = 5

[0032] Afin de garantir un positionnement angulaire le plus précis possible du satellite des mois 11 par rapport au doigt de correction 3b, les nombres de dents respectifs du satellite 10 et du planétaire 9 sont choisis aussi grands que possible, ce qui permet de réduire le jeu angulaire du pignon satellite 10 et donc celui du pignon satellite des mois à cinq dents 11. Dans l'exemple décrit, le planétaire a 123 dents alors que le pignon satellite 10 en a 36.

[0033] Suivant le nombre de dents du planétaire 9, choisi par la formule ci-dessus, les cinq dents du pignon satellite des mois 11 devront être réparties, non pas groupées comme dans l'exemple représenté, mais séparées par des vides égaux à un ou deux pas, suivant que le mois de moins de trente et un jours est suivi par un ou deux mois de trente et un jours, comme c'est le cas de juin et de novembre. Dans ce cas, le nombre de tours des satellites 10, 11 par tour du mobile des quantièmes 1 sera égal, soit à un nombre de tours entiers plus 1/12^ième de tour, soit à un nombre entier de tours plus 11/12^ième de tour, suivant que les cinq dents du pignon satellite se succèdent chronologiquement comme les mois dans l'année ou comme l'inverse des mois dans l'année.

[0034] La figure 4 illustre la position angulaire des cinq dents du pignon satellite des mois 11 à la fin d'un mois de 31 jours, ici le mois de mars. On voit qu'aucune des cinq dents du pignon satellite 11 ne se trouve dans la trajectoire du doigt de correction 3b. Par conséquent, lorsque la bascule de saut instantané 7 fera tourner les doigts 3a et 3b par l'intermédiaire de la came 4, le doigt 3b ne rencontrera pas de dent du pignon satellite 11 et seul le doigt 3a entraînera d'un pas l'anneau des quantièmes 1, amenant le "31" dans le guichet 13.

Revendications

1. Mécanisme de quantième annuel pour mouvement d'horlogerie comprenant un mobile des quantièmes (1) à 31 dents, un sautoir (2) en prise avec sa denture, un satellite des mois (11), dont l'axe de rotation est solidaire de ce mobile des quantièmes (1) et qui comporte cinq dents d'entraînement d'une denture de douze pas pour les mois de moins de 31 jours, une denture planétaire fixe (9), coaxiale au mobile des quantièmes (1), en liaison desmodromique avec le satellite des mois (11) et un organe d'entraînement (3) du mobile des quantièmes (1) en liaison d'entraînement avec la roue des heures du mouvement d'horlogerie et comportant deux doigts d'entraînement (3a, 3b), le premier coupant la trajectoire de la denture du mobile des quantièmes (1), le second coupant la trajectoire de la denture du satellite des mois (11) lorsque son axe de révolution est aligné avec ceux de la denture planétaire (9), de l'organe d'entraînement (3) et du mobile des quantièmes (1), caractérisé en ce que le satellite des mois (11) est relié à la denture planétaire (9) par un second satellite (10) qui lui est solidaire et coaxial et dont le nombre de dents est égal à un multiple de douze et en ce que la denture de chacun desdits satellites travaille sur un cercle primitif tangent au cercle primitif de la denture avec laquelle elle est en prise, le nombre de dents z_i de la denture planétaire (9) étant choisi parmi les nombres ou multiples des nombres, obtenus selon la formule :

avec i = 1,2,3,..., et z_l = 5
   pour qu'à chaque tour du mobile des quantièmes (1) corresponde un nombre non entier de tours des satellites tel que l'une des cinq dents du satellite des mois (11) soit sensiblement alignée avec les axes, des satellites (10, 11), de la denture planétaire (9) et de l'organe d'entraînement (3) du mobile des quantièmes (1), le 30 de chaque mois de moins de 31 jours, pour permettre audit second doigt (3b) d'entraîner le mobile des quantièmes (1) d'un pas supplémentaire par l'intermédiaire desdits satellites (10, 11).

2. Mécanisme de quantième selon la revendication 1, dans lequel l'axe de révolution de l'organe d'entraînement (3) du mobile des quantièmes (1), lorsqu'il est aligné avec les axes de révolution respectifs des satellites (10, 11) et de la denture planétaire (9), est situé entre leurs axes de révolution.

3. Mécanisme de quantième selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le second satellite (10) a un diamètre sensiblement supérieur à celui du satellite des mois (11), pour que le sens de rotation des satellites (10, 11) lors de leur entraînement par le second doigt d'entraînement (3b) soit le même que celui de l'organe d'entraînement (3) portant ledit second doigt (3b).

4. Mécanisme de quantième selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le mobile des quantièmes (1) est un anneau à denture interne.

5. Mécanisme de quantième selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit organe d'entraînement (3) est relié à la roue des heures du mouvement d'horlogerie par un dispositif d'entraînement instantané (4, 7, 8).

Dessins