[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne
plus particulièrement une pièce d'horlogerie munie d'un organe régulateur particulier.
[0002] Dans certaines pièces d'horlogerie mécaniques, particulièrement dans les montres-bracelets,
l'organe moteur qui permet de donner de l'énergie au mouvement est un ressort logé
dans un tambour pour former un barillet. Le dévidement du barillet est contrôlé par
un organe distributeur appelé échappement qui a également pour but d'entretenir et
de compter les oscillations de l'organe régulateur formé par un balancier associé
à un ressort spiral. L'ensemble constitué par l'échappement et le ressort spiral est
appelé assortiment.
[0004] On sait que, lorsque l'échappement d'une montre mécanique se trouve en position verticale,
les déséquilibres inévitables du balancier et du spiral engendrés par la gravitation
terrestre entraînent des écarts de marche. C'est pour cela que le fonctionnement d'une
montre doit être contrôlé dans différentes positions. Pour pallier cet inconvénient,
un dispositif connu sous le nom de tourbillon a été développé par Breguet. Constituant
une complication réputée de l'horlogerie mécanique, le tourbillon est actuellement
très répandu. Son but est de compenser les variations dues à la gravitation en faisant
prendre à l'ensemble de l'assortiment, dans le cas d'un tourbillon à un seul axe toutes
les positions verticales.
[0005] Cependant, la construction d'un tourbillon est fort complexe. De plus, un tel dispositif
prend tout son sens dans les montres de poches ou dans les pendulettes, qui sont presque
toujours en position verticale. Mais son utilité est plus douteuse dans une montre
bracelet qui est susceptible d'occuper toutes les positions et qui n'est presque jamais
en position complètement verticale.
[0006] Par ailleurs, à la grande époque des voyages maritimes (fin du XVIIème siècle), les
chronomètres de marine ont été développés pour fournir des instruments permettant
de mesurer le temps avec une grande précision, malgré le tangage et le roulis. La
boîte contenant le mouvement d'horlogerie est, en quelque sorte, suspendue. Plus précisément,
elle est montée sur un support, un système de cardans permettant à ce dernier de s'orienter
dans les trois dimensions de l'espace. Le support est couplé à un contrepoids. Ainsi,
malgré les mouvements de la houle, la gravité subie par le contrepoids conjuguée à
l'action des cardans, maintient le support à l'horizontal par rapport à un référentiel
terrestre.
[0007] Un tel système de cardans ne peut être transposé à l'intérieur d'un mouvement pour
pièce d'horlogerie portable, car il est trop volumineux. De plus, le problème de la
liaison entre le rouage de finissage et la partie suspendue par le cardan reste, à
l'heure actuelle, insoluble.
[0008] La présente invention a pour but de proposer une pièce d'horlogerie dont le fonctionnement
de l'organe régulateur n'est pas exposé aux variations de la gravitation et ne présente
pas les inconvénients susmentionnés.
[0009] De façon plus précise, l'invention concerne un assortiment pour pièce d'horlogerie
comprenant un mécanisme d'échappement qui est destiné à entraîner un rouage de finissage
d'un mouvement de montre qui définit un plan de référence, et un balancier coopérant
avec le mécanisme d'échappement. Selon l'invention, le balancier est monté dans un
bâti, ce bâti pivotant autour d'un premier axe par rapport au plan de référence, et
l'orientation dudit bâti par rapport à ce premier axe est fonction de la force gravitationnelle
terrestre.
[0010] D'autres détails apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui
suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel:
- La figure 1 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention,
- Les figures 2 et 3 sont des vues de dessus et de côté du dispositif dans une première
position,
- La figure 4 montre l'intégration du dispositif dans un mouvement de montre, et
- La figure 5 représente un autre mode de réalisation de l'invention.
[0011] On a représenté, sur la figure 1, une roue de seconde 10 du rouage de finissage d'un
mouvement de montre. Une structure de support 12 destinée, comme on le voit sur la
figure 4, à être fixée à la platine qui porte le mouvement, est disposée à proximité
de la roue 10, parallèlement à elle. Dans l'exemple, le support 12 est réalisé au
moyen de trois bras, mieux visibles sur la figure 2, qui se coupent sur un axe orthogonal
à la roue 10 et passant par son centre.
[0012] La roue 10 entraîne en rotation un arbre 14, orienté perpendiculairement à elle.
Avantageusement, cet arbre 14 est solidaire de la roue 10 à une première de ses extrémités.
A son autre extrémité, il se termine par un premier pignon à denture conique 16, qui
lui est également solidaire. L'arbre définit un axe AA.
[0013] Un organe de liaison est monté à l'extrémité de l'arbre 14, du côté du pignon 16.
Il est formé de deux rondelles 18a et 18b, avantageusement de dimensions voisines,
dotées chacune de deux oreilles 20a et 20b orientées orthogonalement par rapport aux
rondelles et percées d'un trou 22a et 22b. La première rondelle 18a est montée dans
une rainure 24 ménagée sur l'arbre 14 dans laquelle elle est susceptible de coulisser
autour de l'axe AA. De préférence, la rainure est positionnée dans un plan orthogonal
à AA.
[0014] La deuxième rondelle 18b est disposée en vis-à-vis de la première 18a. Les trous
22a et 22b des oreilles 20a et 20b de l'une et de l'autre sont alignés selon un axe
BB et forment des charnières avec des pitons 26 qui les traversent. Ainsi, la deuxième
rondelle 18b est mobile en rotation selon les axes AA et BB par rapport à l'arbre
14.
[0015] Un assortiment de mouvement de montre est disposé dans un bâti 28, formé de deux
ponts reliés par des piliers 32. L'échappement est du type à force constante. Ce genre
d'organe est particulièrement bien connu de l'homme du métier et n'a pas besoin d'être
décrit en détail ici. On a représenté sur les figures, à titre d'exemple, un organe
distributeur constitué d'un échappement à ancre. Ce dernier comprend principalement
une ancre 34 qui retient périodiquement une roue d'échappement 36. Celle-ci est solidaire
d'un pignon d'échappement 38 portant un ressort spiral auxiliaire 40 qui assure la
fonction de "force constante" de l'échappement. De manière classique, l'ancre coopère
avec un balancier spiral 42.
[0016] Plus particulièrement, le bâti 28 comporte, en une zone située entre l'axe de la
roue d'échappement 36 et celui du balancier spiral 42, une portion annulaire 44 munie
d'un trou.
[0017] Le bâti 28 est monté solidaire sur la rondelle 18b de manière à ce que le trou 22b
soit aligné avec le trou de la portion 44. Par exemple, la portion annulaire 44 est
soudée à la rondelle 18b. Dans une variante avantageuse, la rondelle 18b est venue
d'une pièce avec le pont et se termine par les deux oreilles 20b. Un deuxième pignon
à denture conique 46 est monté pivotant sur le trou de la deuxième rondelle 18b et
sur celui de la portion 44. Il est doté d'un arbre 48 qui traverse la rondelle 18b
et la portion annulaire 44, et se termine en un pignon 50, dont seule une dent est
visible au dessin, qui engrène avec le pignon d'échappement 38.
[0018] Ainsi, l'organe régulateur est relié cinématiquement à un barillet que comporte le
mouvement de la montre, via la roue de seconde 10, l'arbre 14 et l'ensemble des pignons
16, 46 et 50. L'échappement reçoit l'énergie dispensée à la base par le barillet et
laisse périodiquement échapper une parcelle de cette énergie motrice pour restituer
à l'organe régulateur celle que lui font perdre les frottements.
[0019] Lorsque la montre est à l'horizontal, le dispositif est tel que représenté sur les
figures 2 et 3, c'est-à-dire que les pignons coniques 16 et 46 engrènent complètement
l'un avec l'autre.
[0020] Le centre de gravité du bâti portant l'organe régulateur doit être situé dans un
plan passant par l'axe BB et orienté selon la direction de la force gravitationnelle
terrestre, c'est-à-dire, lorsque la montre est horizontale, dans un plan orthogonal
par rapport au rouage de finissage. Ce plan est appelé plan de référence P
r.
[0021] Le but du dispositif est de permettre au bâti 18, lorsque le porteur de la montre
bouge, de se déplacer de manière à ce que l'organe régulateur reste en position horizontale
par rapport à un référentiel terrestre.
[0022] Si le centre de gravité de l'ensemble formé par le bâti et par l'assortiment se déplace
du côté du plan de référence qui ne comporte pas l'arbre 14, le bâti pivote autour
de l'axe BB de manière à ce que le centre de gravité demeure dans le plan de référence.
[0023] Si le centre de gravité se déplace du côté du plan de référence qui comporte l'arbre
14, les deux pignons à denture conique s'appuient l'un sur l'autre. Si le centre de
gravité reste dans un plan orthogonal au plan de référence qui contient le centre
de la première rondelle 18a, alors, le dispositif est dans une position métastable
dans laquelle l'organe régulateur peut ne pas être horizontal. Cependant, en condition
réelle, un léger déséquilibre du bâti par rapport à cette position métastable permet
d'obtenir un premier pivotement par rotation du bâti autour de l'axe AA par rotation
de la première rondelle 18a sur la rainure 24. Le centre de gravité repasse alors
de l'autre côté du plan de référence et, à l'instar de ce qui est décrit ci-dessus,
le bâti pivote autour de l'axe BB de manière à ce que le centre de gravité demeure
dans le plan de référence. En réalité, les deux pivotements autour des axes AA et
BB se déroulent simultanément et se combinent.
Pour favoriser et améliorer la réactivité du système afin que le bâti 28 puisse bouger
lorsque la montre est déplacée, ce dernier porte des poids 52, notamment disposés
au niveau le plus éloigné des axes de rotation. Sur les figures, les poids sont représentés
à proximité de la roue d'échappement 36. De manière avantageuse, ils peuvent coulisser
sur le bâti 28 pour faciliter le réglage du dispositif.
[0024] Par ailleurs, on comprend que, pour que l'assortiment et le bâti 28 puissent se déplacer
librement, la hauteur entre la structure de support 12 et l'axe BB doit être supérieure
à la plus grande dimension orthogonale au plan de référence des parties de l'assortiment
ou du bâti situées du côté du plan de référence ne comportant pas l'arbre 14. Dans
l'exemple illustré, cette dimension maximale est définie par la distance entre le
balancier spiral 42 et le plan de référence. Comme le montre la figure 4, le mouvement
dans lequel le dispositif selon l'invention est intégré ne doit pas comporter d'éléments
qui pourraient gêner le déplacement du bâti 28 et de l'assortiment.
[0025] On remarquera que les axes de la roue 36 et du pignon 38 d'échappement, des pignons
à denture conique 16 et 46 et du balancier spiral 42 sont alignés. De même, lorsque
la montre est horizontale, la roue de seconde 10, l'arbre 14, les pignons coniques
16 et 46, les rondelles 18 et le pignon 50 sont centrés sur l'axe AA.
[0026] Le coefficient de frottement entre la première rondelle 18a et l'arbre 14 doit être
supérieur aux frottements de l'assortiment, garantissant ainsi que le pignon d'échappement
36 transmette bien son énergie au rouage de finissage et n'entraîne pas la rotation
du bâti 28 autour de l'arbre 14.
[0027] En fonctionnement, la roue d'échappement pivote dans la direction indiquée par la
flèche Z sur la figure 1. Le pignon 50 tourne donc dans le sens opposé. Quand, à cause
d'un déplacement de la montre, le bâti 28 pivote dans le sens opposé à celui de la
flèche Z autour de l'axe AA, la roue d'échappement 36 prend du retard par rapport
à son mouvement normal. Le ressort auxiliaire 40 emmagasine alors de l'énergie et
la restitue ensuite progressivement. Lorsque le bâti pivote dans le sens de la flèche
Z, la roue d'échappement 36 prend de l'avance par rapport à son mouvement normal.
Le ressort auxiliaire 40 se détend et le barillet se dévide aussitôt plus rapidement
de manière à compenser la diminution du couple. Dans les deux cas, le ressort auxiliaire
40 sert d'intermédiaire de manière à ce que le couple fournit à la roue d'échappement
soit constant.
[0028] Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 5, l'ensemble de l'assortiment,
également doté d'un échappement à force constante, est monté dans un premier bâti
60 comportant, dans l'exemple illustré, deux piliers 62 et un axe central CC.
[0029] Un deuxième bâti 66 formé principalement de deux ponts 68a et 68b reliés par des
piliers 70, est monté pivotant autour de cet axe central CC. Le pont supérieur 68a
associé à un pont intermédiaire 69, porte une ancre 72, tandis qu'une roue d'échappement
73 et un pignon d'échappement 75 associé à son ressort auxiliaire, sont montés sur
l'axe central. Le pignon 75 n'est que partiellement représenté, tandis que le ressort
n'est pas visible. Avantageusement, le pignon d'échappement 75 est situé entre le
premier 60 et le deuxième 66 bâti. Autrement dit, le deuxième bâti est intercalé entre
la roue 73 et le pignon 75 d'échappement. De la sorte, le pignon 75 permet de faciliter
la liaison cinématique entre l'échappement et le rouage de finissage, car il évite
d'entraver la rotation du deuxième bâti 66 par rapport au premier.
[0030] L'ancre 72 coopère avec une cheville de plateau 74. Le plateau pivote entre le pont
supérieur 68a et le pont intermédiaire 69 et est doté d'un arbre 76 qui traverse le
pont intermédiaire 69 et se termine en un pignon à denture conique 78. A l'instar
de ce qui a été décrit ci-dessus, l'arbre 76 comporte un organe de liaison 80 comprenant
une charnière d'axe DD qui le relie de manière articulée à un troisième bâti 82. Une
partie des éléments formant la charnière est solidaire ou peut être venue d'une pièce
avec le pont intermédiaire 69. Le balancier spiral est monté dans ce troisième bâti
82 et entraîne solidairement, par un axe qui traverse le bâti 82, un deuxième pignon
à denture conique 84 qui coopère avec le premier 78.
[0031] Ainsi, l'organe régulateur est susceptible de pivoter autour de l'axe DD, d'une part,
mais également, solidairement avec l'ensemble de l'assortiment, autour de l'axe CC.
L'ensemble du deuxième bâti 66 pivote à l'intérieur du premier 60 dont les piliers
62 sont suffisamment distants l'un de l'autre pour permettre une révolution complète
du deuxième bâti. Pour améliorer la réactivité de l'ensemble les piliers 70 du deuxième
bâti sont réalisés en un matériau lourd.
[0032] Ainsi est proposé une pièce d'horlogerie dont l'organe régulateur, seul ou associé
à l'organe distributeur, est disposé dans un bâti susceptible d'être orienté selon
deux axes par la force gravitationnelle terrestre. Le plan du balancier spiral demeure
approximativement orthogonal à la direction de la gravité. Les écarts de marche observés
généralement dans les différentes positions de la montre n'existent plus.
[0033] Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'échappement représenté
est du type à ancre suisse. L'homme du métier pourra choisir et adapter aisément tout
type d'échappement sans sortir du cadre de l'invention. De même, l'homme du métier
pourra définir et positionner des butées permettant d'éviter que les bâtis prennent
des positions extrêmes défavorables. Les deux pignons à denture conique associés à
l'organe de liaison peuvent être remplacés, l'un, par un engrenage de type sphérique,
et l'autre, par un plateau dont les bords sont recourbés dans une direction convexe,
ces bords portant une denture collaborant avec l'engrenage sphérique. Un tel dispositif
peut être inspiré du document
SU 958048.
[0034] Le mécanisme selon l'invention, tout comme le Tourbillon de Bréguet, cherche à limiter
les effets de la gravitation terrestre sur l'organe régulateur. En référence et en
hommage à ce prédécesseur prestigieux, ce mécanisme est appelé Maelström.
1. Pièce d'horlogerie comprenant un mécanisme d'échappement destiné à entraîner un rouage
de finissage d'un mouvement de montre qui définit un plan de référence et un balancier
(42) coopérant avec ledit mécanisme d'échappement, caractérisée en ce que ledit balancier est monté dans un bâti (28, 60), ledit bâti pivotant autour d'un
premier axe (AA, CC) par rapport au plan de référence, et en ce que l'orientation dudit bâti (28,60) par rapport audit premier axe (AA,CC) est fonction
de l'orientation de la force gravitationnelle terrestre.
2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bâti (28, 60) pivote autour d'un mobile d'entraînement destiné à entraîner
le rouage de finissage et entraîné en rotation autour dudit premier axe par ledit
mécanisme d'échappement.
3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit bâti pivote autour d'un deuxième axe (BB) par rapport audit mobile d'entraînement,
un plan de référence étant défini par le plan parallèle à la direction de la force
gravitationnelle terrestre et passant par ledit deuxième axe.
4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 3,
caractérisée en ce que ledit mobile d'entraînement est un arbre (14), et
en ce que ledit arbre et ledit mécanisme d'échappement sont reliés cinématiquement au moyen
:
- d'un organe de liaison qui comprend un premier élément (18a) pivotant sur ledit
arbre (14) et un deuxième élément (18b) monté articulé sur le premier élément (18a)
en référence audit deuxième axe (BB),
- un premier pignon à denture conique (16) pivotant sur ledit premier élément et entraînant
ledit arbre, et
- un deuxième pignon à denture conique (46) pivotant sur ledit deuxième élément, entraîné
par ledit mécanisme d'échappement et coopérant avec le premier pignon à denture conique.
5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, dans laquelle le mécanisme d'échappement
comprend une roue (36) et un pignon d'échappement (38), caractérisée en ce que les axes de ladite roue (36) et du pignon (38) d'échappement, des pignons à denture
conique (16,46) et du balancier (42) sont alignés.
6. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que ledit bâti (28) comporte des poids (52) dont la position sur le bâti est ajustable.
7. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la longueur de l'arbre (14) entre son extrémité située du côté du rouage de finissage
et ledit deuxième axe est supérieure à la plus grande dimension orthogonale au plan
de référence des parties de l'assortiment ou du bâti situées du côté du plan de référence
ne comportant pas ledit arbre.
8. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le centre de gravité du bâti (28) et de l'assortiment est située dans le plan de
référence.
9. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1,
caractérisée en ce que ledit balancier est monté dans un deuxième bâti (66), ledit balancier et ledit mécanisme
d'échappement étant reliés au moyen :
- d'un organe de liaison (80) qui comprend un premier élément pivotant sur un arbre
(76) mobile en rotation par rapport au deuxième bâti (66) et un deuxième élément monté
articulé sur le premier élément au moyen d'une charnière définissant un deuxième axe
(DD),
- d'un premier pignon à denture conique (78) pivotant sur ledit premier élément et
entraînant ledit arbre (76), et
- d'un deuxième pignon à denture conique (84) pivotant sur ledit deuxième élément,
entraîné par ledit balancier et coopérant avec le premier pignon à denture conique.