Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un tourbillon pour une montre dans lequel le placement
des paliers du balancier permet de soustraire le poids du balancier au poids de la
cage dans toutes les positions de la montre.
Etat de la technique
[0002] Le tourbillon est un dispositif permettant d'améliorer la précision de la montre.
Il comprend une cage montée tournante sur le bâti de la montre et un balancier monté
oscillant dans la cage. Le mouvement d'oscillation du balancier est généralement entretenu
par un échappement également monté sur la cage. La cage est entraînée en rotation
par un rouage dont le dernier mobile engrène avec un pignon ou roue solidaire de la
cage.
[0003] Malgré un grand nombre d'exécutions différentes de ces mécanismes de tourbillon,
l'agencement et/ou l'arrangement de plusieurs pièces dans les tourbillons conventionnels
n'est pas encore optimal. Par exemple, la précision d'un tourbillon est influencée
par la masse des parties mobiles et leur centre de gravité.
[0004] Le document
EP681227 divulgue un tourbillon monté sur un palier principal qui sert à supporter la cage
ainsi que le balancier. Un tel arrangement, cependant, requiert un palier à roulement
à bille relativement large et a un effet négatif sur la précision dû à la position
du centre de gravité.
[0005] Le document
US7188995 décrit un tourbillon ayant une plaque de base, un palier principal positionné dans
cette plaque, et une cage qui tourne autour d'un axe principal. La partie intérieure
du palier principal est liée à la cage, et un palier inférieur du balancier est lié
à la plaque de base. L'axe principal de la cage a une ouverture dans laquelle se trouve
l'axe du balancier. Dans cette configuration, le palier inférieur du balancier se
trouve en dehors de la cage, permettant de réduire le poids du tourbillon et, ainsi,
d'améliorer la précision du tourbillon. Cependant, un palier supérieur du balancier
se trouve à l'intérieur de la cage, et le poids du balancier est, selon les positions
de la montre, soit soustrait, soit ajouté au poids de la cage, ce qui présente un
désavantage important. D'autre part, le balancier pivote dans le palier inférieur
fixe et dans le palier supérieur qui tourne avec la cage, ce qui peut amener une différence
de frottement de part et d'autre du balancier pouvant résulter en des perturbations
quant au bon fonctionnement de ce dernier.
[0006] Le document "
La montre: Principes et méthode de fabrication", Editions Scriptar, La Conversion,
Suisse, 1993, pp. 300-302, par George Daniels, décrit un mécanisme de tourbillon sans cage dit "tourbillon
de Benoit". Dans ce mécanisme de tourbillon, le balancier pivote dans un palier fixé
sur le pivot supérieur de la roue d'échappement. Le balancier et le palier sont couplés
par un spiral. Dans ce mécanisme de tourbillon, cependant, le balancier tend à s'arrêter
lors d'une petite réduction d'énergie du balancier avant l'inversion de la roue d'échappement.
Bref résumé de l'invention
[0007] Un but de la présente invention est de proposer un tourbillon exempt des limitations
de l'état de la technique.
[0008] Un autre but de l'invention est de proposer un tourbillon pour une montre dans lequel
le placement des paliers du balancier permet de soustraire le poids du balancier au
poids de la cage dans toutes les positions de la montre.
[0009] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un mécanisme de tourbillon
pour montre comportant :
- une cage tournante montée pivotante dans un premier et deuxième palier de cage logés
dans des éléments fixes de la montre ;
- un mobile d'échappement solidaire de la cage; et
- un organe régulateur en forme de balancier-spiral apte à osciller autour d'un axe
de balancier en fonction des impulsions reçues du mobile d'échappement; caractérisé en ce que l'axe de balancier est monté pivotant dans des paliers de balancier logés en dehors
de la cage.
[0010] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité extérieure du ressort-spiral
est fixée à la cage par l'intermédiaire d'un piton.
[0011] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les paliers de balancier sont logés
dans des éléments fixes de la montre.
[0012] Encore dans un autre mode de réalisation de l'invention, le premier palier de cage
est logé dans une platine inférieure et le deuxième palier de cage est logé dans une
roue fixe, coaxiale avec la cage et solidaire d'une platine principale fixée au-dessus
de la platine inférieure.
[0013] Encore dans un autre mode de réalisation de l'invention, le palier inférieur de balancier
est monté dans la platine inférieure, au-dessous du palier inférieur de la cage, et
le palier supérieur de balancier, est monté dans un pont supérieur, au-dessus de la
cage.
[0014] Encore dans un autre mode de réalisation de l'invention, le balancier et le ressort-spiral
sont placés à l'extérieur de la cage, le ressort-spiral pouvant être disposé au-dessus
ou au-dessous du balancier.
[0015] Encore dans un autre mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de tourbillon
comporte également un mécanisme de stop balancier ou stop cage.
[0016] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de soustraire
le poids du balancier au poids de la cage dans toutes les positions de la montre,
résultant dans une meilleure précision du tourbillon de l'invention. Selon certaines
formes d'exécution de l'invention, la configuration du tourbillon de l'invention permet
également de choisir le diamètre du balancier indépendamment du diamètre de la cage,
donnant ainsi plus de marge pour le constructeur.
Brève description des figures
[0017] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée
par les figures 1 et 2 annexées dans lesquelles sont illustrées des vues en coupe
d'un mécanisme du tourbillon selon deux formes d'exécution de l'invention.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0018] La figure 1 représente une vue en coupe du mécanisme de tourbillon 1 d'une montre
selon un mode de réalisation de la présente invention. Plus particulièrement, le tourbillon
comporte une cage, apte à tourner autour d'un axe A, et comprenant une planche inférieure
de cage 11 et une planche supérieure de cage 10, reliées rigidement entre elles par
des piliers non représentés. La cage comporte également un noyau creux 21 s'étendant
sous la planche inférieure 11, coaxial avec l'axe A. Un pignon de cage 13 est fixé
sur la périphérie extérieure du noyau 21.
[0019] L'ensemble formé par le noyau 21 et le pignon de cage 13 est monté dans un palier
inférieur 22, logé dans une platine inférieure 24, et dans un palier supérieur 23,
logé dans une roue fixe 29. Cette dernière est montée concentrique avec la cage, dans
une deuxième platine ou platine principale 25 liée rigidement à la platine inférieure
24. La platine inférieure 24, la platine principale 25 et la roue fixe 29 sont bien
entendu des éléments fixes de la montre.
[0020] Un mobile d'échappement, comprenant un pignon d'échappement 9 et une roue d'échappement
8 solidaire du pignon 9, est monté sur la cage de façon solidaire à celle-ci. Plus
particulièrement, le mobile d'échappement est monté pivotant entre des paliers d'échappement
17, tels que des pierres, l'un logé dans la planche supérieure 10 et l'autre logé
dans un pont d'échappement 16 fixé à la planche inférieure 11.
[0021] Le mécanisme de tourbillon 1 comporte également un organe régulateur en forme d'un
ensemble balancier-spiral. Dans l'exemple de la figure 1, le balancier 2 comprend
une serge circulaire 30 et est monté sur un axe de balancier 3 pivotant. Selon cette
forme d'exécution, le ressort-spiral 4 est disposé au-dessous du balancier 2, l'extrémité
intérieure du spiral 4 étant liée à l'axe de balancier 3, à l'aide d'une virole 5.
Comme dans un mécanisme de tourbillon conventionnel, l'extrémité extérieure 19 du
ressort-spiral est fixée à un piton 20, fixé sur un porte piton 14, solidaire avec
la cage. Dans l'exemple de la figure 1, le piton 20 et le porte piton 14 sont maintenus
ensemble par une plaque de porte piton 15. Le balancier 2 est donc solidaire de la
cage par l'intermédiaire du ressort-spiral 4 et tourne toujours en rotation avec celle-ci.
Selon un mode de réalisation exemplaire, la cage et le balancier 2 font un tour, soit
à chaque minute, deux minutes, ou quatre minutes, d'autres vitesses de rotations étant
bien entendu possibles. De plus, dans d'autres modes d'exécution, en introduisant
un différentiel ou autre système, la vitesse de rotation de la cage pourrait même
être différente de celle du balancier. Contrairement aux configurations conventionnelles
où le ressort-spiral est disposé au-dessus du balancier, la configuration de la forme
d'exécution de la figure 1 ne nécessite pas le placement d'un pont supplémentaire
entre la cage et l'extrémité extérieure 19 du ressort-spiral 4.
[0022] Dans l'exemple de la figure 1, le balancier 2 et le ressort-spiral 4 sont aussi disposés
complètement à l'extérieur de la cage. Dans cette disposition avantageuse, le diamètre
du balancier 2 peut être choisi indépendamment du diamètre de la cage, donnant plus
de marge pour le constructeur.
[0023] Le balancier 2 est relié cinématiquement au mobile d'échappement par une ancre qui
transforme le mouvement rotatif de la roue en mouvement alternatif. L'ancre n'est
pas représentée sur le dessin pour éviter de le surcharger. Plus particulièrement,
le balancier 2 comporte un plateau double 6, monté concentrique sur son axe 3, et
comprenant une cheville 7 sur laquelle vient buter la fourchette de l'ancre.
[0024] Dans la présente invention, l'axe de balancier 3 est monté pivotant à travers la
cage mais dans des paliers de balancier se trouvant en dehors de la cage de tourbillon.
L'axe de balancier 3 s'étend coaxialement avec l'axe A, à l'intérieur du noyau creux
21 et dans des ouvertures pratiquées dans la planche inférieure et supérieure 11,
10, de manière à tourner librement en totale isolation de la cage. L'axe de balancier
3 est monté dans un palier inférieur de balancier 27 logé fixe dans la platine inférieure
24, au-dessous du palier inférieur 22 de la cage, et dans un palier supérieur de balancier
26, logé fixe dans un pont supérieur 28, placé au-dessus de la planche supérieure
10 de la cage et solidaire avec la platine principale 25. Dans une telle configuration,
l'axe de balancier 3 est monté pivotant dans les paliers de balancier 27, 26 logés
en dehors de la cage, c'est-à-dire, logés respectivement au-dessus de la planche supérieure
10 et au-dessous du deuxième palier de cage 22, de sorte que le poids du balancier
n'est pas supporté par la cage de tourbillon. Une telle configuration permet avantageusement
de soustraire le poids du balancier 2 au poids de la cage de tourbillon dans toutes
les positions de la montre.
[0025] Dans un mode préféré de l'invention, les paliers inférieur et supérieur de balancier
27, 26 sont des paliers antichoc, par exemple, de type Incabloc®.
[0026] Pendant l'entraînement du mouvement de la montre, une roue moyenne 12 vient engrener
avec le pignon de cage 13, entraînant la cage tournante en rotation autour de l'axe
A, comme dans le cas des tourbillons conventionnels. Le pignon d'échappement 9 est
disposé de manière à engrener avec la roue fixe 29, et de manière à être entraîné
lorsque la cage tourne. La roue d'échappement 8, entraînée par le pignon d'échappement
9, fait osciller l'ancre qui transmet ses impulsions, par l'intermédiaire de la cheville
7, au balancier 2 qui oscille.
[0027] Selon la forme d'exécution de la figure 1, le mécanisme de tourbillon peut également
comporter un mécanisme de stop balancier ou stop cage, aussi appelé stop seconde,
permettant d'arrêter l'oscillation du balancier 2 pendant la mise à l'heure de la
montre.
[0028] Dans le mode de réalisation de la figure 1, le stop balancier comprend un levier
31 fixé sur la platine principale 25, ou tout autre élément fixe du mouvement de la
montre. Ainsi arrangé, le levier 31 est capable de pivoter autour de son point de
fixation et de venir appuyer radialement ou axialement sur la serge du balancier 30,
ou sur une quelconque autre partie montée sur l'axe 3, afin d'arrêter la rotation
du balancier 2 par friction. Le pivotement du levier 31 peut être commandé de l'extérieur
du boîtier de la montre, par exemple, par une tige pouvant être poussée et/ou tirée
et venant en butée sur la portion du levier opposée à celle appuyant sur la serge
30. Une pression suffisante pour arrêter rapidement le balancier 2 lors de l'appui
du levier 31 peut être obtenue, par exemple, à l'aide d'un ressort (non représenté)
venant appuyer sur le levier 31. Le ressort peut être fixé sur la platine principale
25 ou tout autre élément fixe de la montre.
[0029] Selon un mode de réalisation, lorsqu'on veut relancer le mouvement après avoir effectué
un stop sur le balancier, le levier 31 permet la relance de ce dernier. En effet lors
de son mouvement de retrait, le levier 31 va, pendant un bref instant, accompagner
en rotation le balancier pour le remettre en mouvement. Dans certains cas cette relance
du balancier est utile pour s'assurer que son oscillation redémarre correctement.
[0030] On notera que dans la configuration du tourbillon 1 selon la forme d'exécution de
la figure 1, il ne se trouve aucun élément au niveau du plan du balancier 2, tel que
des piliers de soutien de la cage, ou des éléments de soutien du ressort-spiral 4,
de sorte que le balancier 2 est facilement accessible, permettant au levier d'agir
sur la serge 30, ou sur une quelconque autre partie montée sur l'axe 3, sans interférence,
indépendamment de la position angulaire de la cage.
[0031] D'autres mécanismes de stop balancier sont également possibles. Par exemple, la montre
peut comporter des éléments mobiles cintrés, montés sur la cage et actionnés par l'intermédiaire
d'un sabot commandé par une tige accessible de l'extérieur du boîtier de la montre.
Un tel mécanisme est décrit notamment dans le document
EP1617305.
[0032] La figure 2 représente une autre forme d'exécution d'un mécanisme de tourbillon 1'
de l'invention. Ici, le porte piton 14', qui est fixé à la cage, vient contourner
le balancier 2 ce qui facilite le pitonnage du spiral 4 puisque ce dernier se retrouve
au-dessus du balancier d'où un accès au piton qui est facilité. De plus, puisque le
porte piton 14' montre de manière visible les révolutions de la cage dans cette forme
d'exécution, le porte piton 14' peut également faire office d'indicateur (par exemple
un indicateur de seconde pour une cage qui fait un tour par minute). Cependant, à
l'encontre de la première forme d'exécution, dans cette seconde forme d'exécution
le diamètre du balancier est limité par le porte-piton 14' et tout mécanisme de stop
balancier associé (non représenté dans la figure 2) doit aussi prendre en compte la
position de cet élément.
[0033] Numéros de référence et symboles employés sur les figures
- 1,1'
- mécanisme de tourbillon
- 2
- balancier
- 3
- axe de balancier
- 4
- ressort-spiral
- 5
- virole
- 6
- plateau double
- 7
- cheville
- 8
- roue d'échappement
- 9
- pignon d'échappement
- 10
- planche supérieure de cage
- 11
- planche inférieure de cage
- 12
- roue moyenne
- 13
- pignon de cage
- 14,14'
- porte piton
- 15
- plaque de porte piton
- 16
- pont d'échappement
- 17
- paliers d'échappement
- 19
- extrémité extérieure du spiral
- 20
- piton
- 21
- noyau creux
- 22
- palier inférieur de la cage
- 23
- palier supérieur de la cage
- 24
- platine inférieure
- 25
- platine principale
- 26
- palier supérieur de balancier
- 27
- palier inférieur de balancier
- 28
- pont supérieur de platine
- 29
- roue fixe
- 30
- serge du balancier
- 31
- levier de stop balancier
- A
- axe de rotation de la cage
1. Un mécanisme de tourbillon (1, 1') pour montre comportant :
• une cage tournante (11, 10) montée pivotante dans un premier et deuxième palier
de cage (22, 23) logés dans des éléments fixes (24, 29) de la montre ;
• un mobile d'échappement solidaire de la cage; et
• un organe régulateur en forme de balancier-spiral (2, 4) apte à osciller autour
d'un axe de balancier (3) en fonction des impulsions reçues du mobile d'échappement;
caractérisé en ce que :
l'axe de balancier (3) est monté pivotant dans des paliers de balancier (27, 26) logés
en dehors de la cage.
2. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon la revendication 1, dans lequel l'extrémité
extérieure (19) du ressort-spiral (4) est fixée à la cage par l'intermédiaire d'un
piton (20).
3. Le mécanisme de tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
les paliers de balancier (27, 26) sont logés dans des éléments fixes de la montre.
4. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel
le premier palier de cage (22) est logé dans une platine inférieure (24) et le deuxième
palier de cage (23) est logé dans une roue fixe (29), coaxiale avec la cage et solidaire
d'une platine principale (25) fixée au-dessus de la platine inférieure (24).
5. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon la revendication 4, dans lequel
le palier inférieur de balancier (27) est monté dans la platine inférieure (24), au-dessous
du palier inférieur (22) de la cage, et le palier supérieur de balancier (26), est
monté dans un pont supérieur (28), au-dessus de la cage.
6. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel
le balancier (2) et le ressort-spiral (4) sont placés à l'extérieur de la cage.
7. Le mécanisme de tourbillon (1') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel
le ressort-spiral (4) est disposé au-dessus du balancier (2).
8. Le mécanisme de tourbillon (1) selon l'une des revendications de 1 à 6, dans lequel
le ressort-spiral (4) est disposé sous le balancier (2).
9. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon l'une des revendications de 1 à 6, comportant
également un mécanisme de stop balancier ou stop cage.
10. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon la revendication 9, dans lequel
le stop balancier comprend un levier (31) monté sur un élément fixe de la montre,
capable de venir appuyer radialement ou axialement sur la serge (30) du balancier
(2) ou sur une quelconque autre partie montée sur l'axe (3).
11. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon la revendication 10, dans lequel le levier
(31) permet la remise en mouvement du balancier lors de son retrait.
12. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon l'une des revendications 10 ou 11, dans lequel
le levier peut agir sur la serge (30) ou sur une quelconque autre partie montée sur
l'axe, indépendamment de la position angulaire de la cage.
13. Le mécanisme de tourbillon (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel l'axe (3) du balancier (2) s'étend coaxialement avec l'axe (A) de la cage.
14. Montre comportant le mécanisme de tourbillon (1, 1') caractérisé par l'une des revendications de 1 à 13.