Mécanisme de tourbillon

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un mécanisme de tourbillon.

Etat de la technique

[0002] Le document CH 33 816 divulgue un mécanisme de tourbillon dans lequel la cage de tourbillon est pivotée entre un premier pivot, côté pont, et un second pivot, côté platine, que comporte le mobile entraîneur de la cage. La cage est liée à un plateau solidarisé au mobile entraîneur de la cage au moyen de plusieurs vis. Toutefois, une telle liaison est encombrante et nécessite un diamètre relativement large afin de permettre à l'horloger d'accéder aux vis lors de l'assemblage du tourbillon. De plus, grâce à cette construction, le mobile entraîneur de la cage doit avoir un diamètre moins grand que le diamètre intérieur de la serge de la roue fixe, à cause du fait que la roue fixe doit être montée sur la platine avant que la cage et le mobile entraîneur puissent être placés dans le mouvement.

[0003] Les documents EP 2246752 A1 et CH 150047 décrivent quant à eux des mécanismes de tourbillons dans lesquels le pignon de cage est solidarisé directement par vissage ou rivage sur l'arbre de pivotement de la cage.

[0004] Le but de l'invention est par conséquent de proposer un mécanisme de tourbillon pour pièce d'horlogerie dans lequel les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés.

Divulguation de l'invention

[0005] De façon plus précise, l'invention concerne un mécanisme de tourbillon pour pièce d'horlogerie, comprenant une cage de tourbillon logeant un organe régulateur comprenant un balancier, un ressort spiral et un échappement montés pivotants sur la cage. La cage de tourbillon est agencée de manière à tourner autour d'un axe de rotation et comprend un premier pivot. Le mécanisme de tourbillon comprend encore une roue fixe destinée à être montée solidaire avec un élément de bâti de ladite pièce d'horlogerie et agencée pour engrener avec un pignon d'échappement que comporte ledit échappement. Le mécanisme de tourbillon comprend en outre un mobile entraîneur de cage, coaxial à ladite cage, et agencé de préférence pour faire un tour par minute. Le mobile entraîneur de cage est solidaire en rotation avec la cage de tourbillon et comprend une roue dentée, un moyeu ou arbre, et un second pivot. La cage de tourbillon est destinée à être pivotée sur des éléments de bâti de la pièce d'horlogerie entre ledit premier pivot et ledit second pivot.

[0006] Selon l'invention, la cage de tourbillon et ledit moyeu ou arbre du mobile entraîneur de cage sont solidaires en rotation au moyen d'une première partie de forme non circulaire formée de deux goupilles chassées dans une extrémité supérieure dudit arbre suivant une direction parallèle à l'axe de rotation dudit arbre et adaptées pour interagir avec une seconde partie de forme non circulaire complémentaire située sur la cage et adaptée pour recevoir ladite extrémité supérieure dudit arbre. Par conséquent, il n'est plus nécessaire ni utile d'avoir des vis joignant la cage au mobile entraîneur de cage, ce qui permet ainsi de monter la roue fixe après que le mobile entraîneur de cage soit déjà pivoté dans le mouvement. On peut ainsi utiliser un mobile entraîneur de cage présentant un diamètre plus large que le diamètre intérieur de la serge de la roue fixe, par exemple un diamètre identique à la roue de secondes du rouage de finissage.

[0007] Dans un mode de réalisation, le mécanisme de tourbillon comprend un organe de support adapté pour soutenir le moyeu lors de l'assemblage du mécanisme de tourbillon. De manière avantageuse, l'organe de support comprend une bague entourant le moyeu et, de préférence, un anneau de type rubis situé entre la bague et le moyeu. Ceci simplifie l'assemblage du mécanisme de tourbillon, car le mobile entraîneur de cage est maintenu en place lors du montage.

[0008] De préférence, l'élément de support est solidaire de ladite roue fixe, et l'organe de support est destiné à être monté sur un élément de bâti de la pièce d'horlogerie. Par conséquent, la roue fixe et l'organe de support peuvent être montés dans le mouvement en une seule étape.

[0009] L'invention concerne en outre un mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon comme défini ci-dessus. De préférence, le premier pivot est pivoté sur un pont que comporte le mouvement d'horlogerie, et dans lequel le second pivot est pivoté sur une platine que comporte le mouvement d'horlogerie.

[0010] De plus, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon comme définie ci-dessus et comprenant ledit organe de support. Ce procédé comprend les étapes suivantes :

• assembler ladite cage de tourbillon, y compris ledit organe régulateur comprenant ledit balancier, ledit ressort spiral et ledit échappement montés pivotants sur la cage ;
• pivoter ledit mobile entraîneur de cage dans une platine du mouvement d'horlogerie ;
• solidariser ledit organe de support sur ledit élément de bâti, supportant ainsi ledit moyeu ou arbre du mobile entraîneur de cage ;
• solidariser ladite roue fixe à la platine ;
• placer ladite cage de tourbillon sur le moyeu ou arbre, en engageant la première partie non circulaire formée de deux goupilles chassées dans l'extrémité supérieure du moyeu ou arbre suivant une direction parallèle à l'axe de rotation de celui-ci avec la seconde partie non circulaire ;
• placer un pont au-dessus de la cage, ledit premier pivot étant pivoté dans ledit pont, le pont étant subséquemment solidarisé avec un élément de bâti.

[0011] De préférence, ladite roue fixe est montée sur l'élément de support avant que l'organe de support ne soit solidarisé à la platine.

[0012] Par conséquent, grâce au fait que le montage de la roue fixe est postérieur à celui du mobile entraîneur de cage, un mobile entraîneur de cage présentant un diamètre plus large que le diamètre intérieur de la roue fixe peut être utilisé dans le mécanisme de tourbillon, comme énoncé ci-dessus.

Brève description des dessins

[0013] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel :

• Fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un mécanisme de tourbillon selon l'invention ;
• Fig. 2 est une vue en perspective d'une coupe transversale d'un mécanisme de tourbillon selon l'invention, selon une coupe passant au travers des goupilles et vue du côté platine.

Mode de réalisation de l'invention

[0014] La figure 1 présente une vue en coupe d'un mécanisme de tourbillon 1 selon l'invention, qui illustre la construction générale du mécanisme de tourbillon 1. Le mécanisme de tourbillon 1 comprend, de manière générale, une cage 3 formée de deux ponts 5, 6, reliés par des piliers 9. La cage 3 loge, comme il est généralement connu, un organe régulateur 11 comprenant un ressort spiral 13, un balancier 15 et un échappement (non illustré). Les détails de l'organe régulateur 11 ne font pas partie de l'invention actuelle et ne seront pas décrits plus en détails. La cage 3 est pivotée sur son côté supérieur (en référence à la figure 1) dans un élément de bâti tel qu'un pont (non illustré) par un premier pivot 7.

[0015] Le mécanisme de tourbillon 1 comprend en outre une roue fixe 17, fixée via un organe de support 19 à un élément de bâti d'un mouvement d'horlogerie (non illustré), tel qu'une platine. De manière connue, un pignon d'échappement 18 que comporte l'échappement, engrène avec la denture de la roue fixe 17.

[0016] La cage 3 est entraînée en rotation au moyen d'un mobile entraîneur de cage 21, qui est de préférence agencé pour faire un tour en une minute, mais d'autres vitesses de rotation sont envisageables. Le mobile entraîneur de cage 21 comprend une roue dentée 22, qui peut engrener avec une roue de secondes (non illustrée), située au centre du mouvement d'horlogerie ou non, et présentant le même nombre de dents que la roue dentée 22. Dans le cas où ladite roue de secondes est située au centre du mouvement et engrène directement avec le mobile entraîneur de cage 21, on obtient avantageusement un affichage de seconde au centre directe en utilisant le mécanisme de tourbillon 1 de l'invention. De plus, un tel agencement permet d'empêcher le chevrotement d'une aiguille de secondes au centre. Il est aussi possible que le mobile entraîneur de cage 21 soit utilisé comme roue de secondes unique dans le rouage de finissage du mouvement d'horlogerie.

[0017] Le mobile entraîneur de cage 21 comprend en outre un moyeu ou arbre 23, qui est pivoté du côté de son extrémité inférieure (en référence aux figures) dans un élément de bâti tel qu'une platine (non illustrée) au moyen d'un second pivot 25, qui sert également comme second pivot de la cage 3.

[0018] L'organe de support 19 sert à soutenir le moyeu 23 du mobile entraîneur de cage 21 via une bague de support 27 formée d'un anneau de type rubis lors du montage du tourbillon, comme on l'expliquera plus clairement par la suite. Il est à noter que l'organe de support soutient le mobile de secondes 21, le tenant en place exclusivement pendant le montage, et n'a aucune fonction après que le tourbillon soit monté.

[0019] Le moyeu ou arbre 23 du mobile entraîneur de cage 21 présente à son extrémité supérieure, c'est-à-dire son extrémité opposée au second pivot 25, une première forme non circulaire 37, qui est solidaire en rotation avec une seconde forme non circulaire 39 correspondante que comporte le pont inférieur 6 de la cage 3 au niveau de son moyeu 31. En principe, la forme non circulaire peut être de n'importe quelle forme permettant l'entraînement de la cage 3 par le moyeu 23 du mobile de secondes 21, par exemple carrée, cannelée, avec un cylindre ovale, ou similaire, par blocage de forme, sans chassage, ni vissage. De plus, il n'est pas important si le mobile entraîneur de cage 21 porte une forme maie ou une forme femelle.

[0020] Dans le mode de réalisation de la figure 2, la première forme non circulaire 37 est formée par deux goupilles 29 chassées dans l'extrémité supérieure du moyeu ou arbre 23 du mobile entraîneur de cage 21 et s'étendant en saillie du moyeu 23. Elles sont agencées parallèles à l'axe de rotation de ce dernier, à côté d'une partie généralement cylindrique 35 que comporte l'extrémité supérieure dudit moyeu 23. Le moyeu 31 du pont inférieur 6 de la cage 3 présente une seconde forme non-circulaire comprenant une ouverture complémentaire à la première forme non circulaire et adaptée pour recevoir l'extrémité supérieure du moyeu 23 du mobile entraîneur de cage 21, y compris les goupilles 29. La cage 3 est ainsi solidarisée en rotation au mobile de secondes 21, et peut être entraînée par ce dernier. Il est à noter que le nombre de goupilles 29 peut être choisi selon les besoins de l'horloger.

[0021] Les étapes de montage du mécanisme de tourbillon sont les suivantes.

[0022] La cage 3 de tourbillon, y compris l'organe régulateur 11, est assemblée, ainsi que le mobile entraîneur de cage 21 avec sa roue dentée 22. En outre, la roue fixe 17 est solidarisée avec l'organe de support 19, qui comprend la bague de support 27.

[0023] Le mobile entraîneur de cage 21 et sa roue dentée 22 sont pivotés sur un élément de bâti, tel qu'une platine, d'un mouvement d'horlogerie. Puis, l'ensemble roue fixe 17 - organe de support 19 - bague de support 27 est emmanché autour du moyeu ou arbre 23 du mobile entraîneur de cage 21, et est solidarisé à l'élément de bâti, par exemple au moyen de vis 33. Le mobile entraîneur de cage 21 est ainsi supporté en position par la bague de support 27.

[0024] Subséquemment, la cage 3 est placée sur l'extrémité supérieure du moyeu ou arbre 23 du mobile entraîneur de cage 21, la première partie non circulaire et la seconde partie non circulaire interagissant entre eux.

[0025] Finalement, un pont supérieur est placé autour du premier pivot 7 de la cage 3, et est solidarisé avec un élément du bâti du mouvement d'horlogerie.

Revendications

1. Mécanisme de tourbillon (1) pour pièce d'horlogerie comprenant :

- une cage de tourbillon (3) logeant un organe régulateur (11) comprenant un balancier (15), un ressort spiral (13) et un échappement, montés pivotants sur ladite cage (3), ladite cage (3) étant agencée pour tourner autour d'un axe de rotation et comprenant un premier pivot (7) ;

- une roue fixe (17) destinée à être montée solidaire avec un élément de bâti de ladite pièce d'horlogerie et agencée pour engrener avec un pignon d'échappement (18) que comporte ledit échappement ;

- un mobile entraîneur de cage (21) coaxial à ladite cage (3), ledit mobile entraîneur de cage (21) comprenant une roue dentée (22) et un moyeu ou arbre (23), et un second pivot (25) ;

dans lequel ladite cage (3) est destinée à être pivotée sur des éléments de bâti de la pièce d'horlogerie entre ledit premier pivot (7) et ledit second pivot (25),
caractérisé en ce que ladite cage (3) et ledit moyeu ou arbre (23) du mobile entraîneur de cage (21) sont solidaires en rotation au moyen d'une première partie de forme non circulaire formée de deux goupilles (29) chassées dans une extrémité supérieure dudit arbre (23) suivant une direction parallèle à l'axe de rotation dudit arbre (23) et adaptées pour interagir avec une seconde partie de forme non circulaire complémentaire située sur la cage (3) et adaptée pour recevoir ladite extrémité supérieure dudit arbre (23).

2. Mécanisme de tourbillon (1) selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme de tourbillon (1) comprend un organe de support (19) adapté pour soutenir ledit arbre (23) du mobile entraîneur de cage (21) lors de l'assemblage du mécanisme de tourbillon (1).

3. Mécanisme de tourbillon (1) selon la revendication précédente, dans lequel l'organe de support (19) comprend une bague entourant ledit arbre (23) du mobile entraîneur de cage (21) et, de préférence, un anneau (27) de type rubis situé entre la bague et ledit arbre (23).

4. Mécanisme de tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de support (19) est solidaire de ladite roue fixe (17), l'élément de support (19) étant destiné à être monté sur un élément de bâti de la pièce d'horlogerie.

5. Mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon (1) selon l'une des revendications précédentes.

6. Mouvement d'horlogerie selon la revendication précédente, dans lequel le premier pivot (7) est pivoté sur un pont que comporte le mouvement d'horlogerie, et dans lequel le second pivot (25) est pivoté sur une platine que comporte le mouvement d'horlogerie.

7. Procédé d'assemblage d'un mouvement d'horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon (1) selon l'une des revendications 3 à 5, comprenant les étapes de :

- assembler la cage (3) de tourbillon, y compris ledit organe régulateur (11) comprenant ledit balancier (15), ledit ressort spiral (13) et ledit échappement montés pivotants sur ladite cage (3) ;

- pivoter ledit mobile entraîneur de cage (21) dans un élément de bâti du mouvement d'horlogerie ;

- solidariser ledit organe de support (19) sur ledit élément de bâti, supportant ainsi ledit moyeu ou arbre (23) du mobile entraîneur de cage (21) ;

- solidariser la roue fixe (17) audit élément de bâti ;

- placer ladite cage (3) de tourbillon sur ledit moyeu ou arbre (23) du mobile entraîneur de cage (21), engageant la première partie non circulaire formée de deux goupilles (29) chassées dans l'extrémité supérieure du moyeu ou arbre (23) suivant une direction parallèle à l'axe de rotation de celui-ci avec la seconde partie non circulaire ;

- placer un pont au-dessus de ladite cage (3), ledit premier pivot (7) étant pivoté dans ledit pont, le pont étant subséquemment solidarisé avec un élément de bâti.

8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite roue fixe (17) est montée sur l'élément de support (19) avant que ledit organe de support (19) soit solidarisé sur la platine, ladite roue fixe (17) et l'élément de support (19 étant ainsi solidarisés au dit élément de bâti de manière simultanée.

Ansprüche

1. Tourbillon-Mechanismus (1) für ein Zeitmessgerät, der folgendes umfasst:

- einen Tourbillonkäfig (3), der einen Regler (11) mit einer Unruh (15), einer Spiralfeder (13) und einer Hemmung aufnimmt, die um den Käfig (3) schwenkbar montiert sind, wobei der Käfig (3) so angeordnet ist, dass er sich um eine Drehachse drehen kann und einen ersten Lagerzapfen (7) umfasst;

- ein festes Rad (17), das dazu bestimmt ist, fest an einem Rahmenelement des Zeitmessgeräts montiert zu werden, und so angeordnet ist, dass es in ein Hemmungsrad (18) der Hemmung eingreift;

- ein Mitnehmerrad des Käfigs (21) koaxial zum Käfig (3), wobei das Mitnehmerrad des Käfigs (21) ein Zahnrad (22) und eine Nabe oder Welle (23) und einen zweiten Lagerzapfen (25) umfasst;

in dem der Käfig (3) dazu bestimmt ist, auf Rahmenelementen des Zeitmessgeräts zwischen dem ersten Lagerzapfen (7) und dem zweiten Lagerzapfen (25) geschwenkt zu werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (3) und die Nabe oder Welle (23) des Mitnehmerrads des Käfigs (21) drehbar befestigt sind mittels eines ersten, nicht kreisförmigen Abschnitts, der aus zwei Stiften (29) gebildet ist, die in ein oberes Ende der Welle (23) in einer Richtung parallel zur Drehachse der Welle (23) getrieben sind und mit einem zweiten, nicht kreisförmigen komplementären Abschnitt auf dem Käfig (3), der das obere Ende der Welle (23) aufnehmen kann, zusammenwirken können.

2. Tourbillon-Mechanismus (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Tourbillon-Mechanismus (1) ein Stützelement (19) zum Stützen der Welle (23) des Mitnehmerrads des Käfigs (21) während des Zusammenbaus des Tourbillon-Mechanismus (1) umfasst.

3. Tourbillon-Mechanismus (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, in dem das Stützelement (19) einen Ring umfasst, der die Welle (23) des Mitnehmerrads des Käfigs (21) umgibt, und vorzugsweise ein Ring (27) aus Rubinglas, der zwischen dem Ring und der Welle (23) angeordnet ist.

4. Tourbillon-Mechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem das Stützelement (19) mit dem festen Rad (17) fest verbunden ist, wobei das Stützelement (19) dazu bestimmt ist, auf ein Rahmenelement des Zeitmessgeräts montiert zu werden.

5. Uhrwerk, das einen Tourbillon-Mechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.

6. Uhrwerk nach dem vorhergehenden Anspruch, in dem sich der erste Lagerzapfen (7) auf einer Brücke des Uhrwerks, und der zweite Lagerzapfen (25) auf einer Platte des Uhrwerks dreht.

7. Verfahren zum Zusammenbau eines Uhrwerks mit einem Tourbillon-Mechanismus (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, das folgende Schritte umfasst:

- den Zusammenbau des Tourbillonkäfigs (3), einschließlich des Reglers (11) mit der Unruh (15), der Spiralfeder (13) und der Hemmung, die schwenkbar auf dem Käfig (3) montiert sind;

- das Schwenken des Mitnehmerrads des Käfigs (21) in einem Rahmenelement des Uhrwerks;

- das Befestigen des Stützelements (19) am Rahmenelement, wodurch die Nabe oder Welle (23) des Mitnehmerrads des Käfigs (21) gestützt wird;

- die Befestigung des festen Rads (17) am Rahmenelement;

- das Platzieren des Tourbillonkäfigs (3) auf der Nabe oder Welle (23) des Mitnehmerrads des Käfigs (21), so dass der erste, nicht kreisförmige Abschnitt, der durch zwei Stifte (29) gebildet wird, die in das obere Ende der Nabe oder Welle (23) in einer Richtung parallel zu ihrer Drehachse getrieben sind, mit dem zweiten, nicht kreisförmigen Abschnitt in Eingriff steht;

- das Platzieren einer Brücke über dem Käfig (3), wobei sich der erste Lagerzapfen (7) in der Brücke dreht und die Brücke anschließend fest mit einem Rahmenelement verbunden wird.

8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das feste Rad (17) auf dem Stützelement (19) montiert wird, bevor das Stützelement (19) auf der Platte befestigt wird, so dass das feste Rad (17) und das Stützelement (19) auf diese Weise gleichzeitig fest mit dem Rahmenelement verbunden werden.

Claims

1. A tourbillon mechanism (1) for a timepiece comprising:

- a tourbillon cage (3) housing a regulating member (11) comprising a balance (15), a spiral spring (13) and an escapement, pivotally mounted on said cage (3), said cage (3) being arranged to rotate about an axis of rotation and comprising a first pivot (7);

- a fixed wheel (17) intended to be mounted integrally with a frame element of said timepiece and arranged to mesh with an escapement pinion (18) which comprises said escapement;

- a cage driving mobile (21) coaxial with said cage (3), said cage driving mobile (21) comprising a toothed wheel (22) and a hub or shaft (23), and a second pivot (25);

wherein said cage (3) is intended to be pivoted on frame elements of the timepiece between said first pivot (7) and said second pivot (25),
characterized in that said cage (3) and said hub or shaft (23) of the cage driving mobile (21) rotate integrally by means of a first non-circular portion formed by two pins (29) countersunk in an upper end of said shaft (23) in a direction parallel to the axis of rotation of said shaft (23) and adapted to interact with a second non-circular complementary portion located on the cage (3) and adapted to receive said upper end of said shaft (23).

2. A tourbillon mechanism (1) according to the preceding claim, wherein the tourbillon mechanism (1) comprises a support element (19) adapted to support said shaft (23) of the cage driving mobile (21) during the assembling of the tourbillon mechanism (1).

3. A tourbillon mechanism (1) according to the preceding claim, wherein the support element (19) comprises a ring surrounding said shaft (23) of the cage driving mobile (21) and, preferably, a ruby type ring (27) located between the ring and said shaft (23).

4. A tourbillon mechanism (1) according to one of the preceding claims, wherein the support element (19) is integral with said fixed wheel (17), the support element (19) being intended to be mounted on a frame element of the timepiece.

5. A clockwork comprising a tourbillon mechanism according to one of the preceding claims.

6. A clockwork according to the preceding claim, wherein the first pivot (7) is pivoted on a bridge included in the clockwork, and wherein the second pivot (25) is pivoted on a plate included in the clockwork.

7. A method for assembling a clockwork comprising a tourbillon mechanism (1) according to one of claims 3 to 5, comprising the steps of:

- assembling the tourbillon cage (3), including said regulating member (11) including said balance (15), said spiral spring (13) and said escapement mounted pivotally on said cage (3);

- pivoting said cage driving mobile (21) in a frame element of the clockwork;

- securing said support element (19) to said frame element, thereby supporting said hub or shaft (23) of the cage driving mobile (21);

- securing the fixed wheel (17) to said frame element;

- placing said tourbillon cage (3) on said hub or shaft (23) of the cage driving mobile (21), engaging the first non-circular portion formed of two pins (29) countersunk in the upper end of the hub or shaft (23) in a direction parallel to the axis of rotation thereof with the second non-circular portion ;

- placing a bridge over said cage (3), said first pivot (7) being pivoted in said bridge, the bridge being subsequently secured to a frame element.

8. A method according to the preceding claim, wherein said fixed wheel (17) is mounted on the support element (19) before said support element (19) is secured to the plate, said fixed wheel (17) and the support element (19) thus being simultaneously secured to said frame element.

Dessins