La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un mécanisme de quantième comprenant :

• une roue de quantième destinée à fournir une information relative au quantième,
• une roue de commande destinée à être entraînée par un mouvement horloger et à entraîner la roue de quantième d'au moins un pas par jour.

L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant un tel mécanisme de quantième.

Les mécanismes de quantième sont parmi les complications horlogères les plus appréciées, car elles fournissent une information particulièrement utile. Cependant, dans le domaine particulier des montres mécaniques, le quantième doit généralement être réglé lorsqu'un utilisateur met sa montre après une certaine période pendant laquelle elle n'a pas été remontée. Certaines constructions permettent d'effectuer une correction rapide, en agissant directement sur le quantième sans agir sur le système d'indication des heures. Cependant, il n'est pas toujours possible ni souhaitable d'avoir un tel système de correction rapide, car selon les cas, il existe un risque de désynchroniser plusieurs affichages.

Aussi, lorsque le quantième est réglé par l'intermédiaire de la roue des heures, c'est-à-dire que l'aiguille des heures doit effectuer deux tours pour changer le quantième d'une unité, il est particulièrement appréciable de pouvoir effectuer la correction dans les deux sens, afin de limiter le nombre de tours à effectuer.

Or, parmi les mécanismes de quantième, notamment les quantièmes annuels qui permettent de tenir compte de la durée des mois de 31 ou 30 jours, ou les quantièmes perpétuels, qui tiennent compte en outre de la durée des mois de février de 28 ou 29 jours, rares sont les systèmes qui permettent une correction dans les deux sens.

Le document CH 680 630 A3 divulgue un mécanisme de quantième selon le préambule de la revendication 1.

La présente invention a pour but de proposer un nouveau mécanisme de quantième, compact et fiable, permettant une correction bidirectionnelle et applicable à un quantième annuel, un quantième bissextile ou à un quantième perpétuel.

De façon plus précise, l'invention concerne un mécanisme de quantième tel que proposé dans les revendications, ainsi qu'une pièce d'horlogerie comprenant un tel mécanisme de quantième.

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 :

• les figures 1 et 2 sont des vues en perspective, respectivement de dessus et de dessous, d'un mécanisme selon un mode de réalisation préféré de l'invention,
• les figures 3 et 4 représentent ce même mécanisme, en plan, respectivement en vue de dessus et de dessous, lors du passage du 30 d'un mois, au 1^er du mois suivant, soit lors d'une correction en avant ou lors d'un entraînement normal par le mouvement,
• les figures 5 et 6 représentent ce même mécanisme, en plan, respectivement en vue de dessus et de dessous, lors du passage du 1er d'un mois de mars, au 28 du mois de février précédent, c'est-à-dire lors d'une correction en arrière,
• les figures 7 et 8 montrent des détails du système, dans les deux sens d'entraînement d'une correction, et
• la figure 9 montre en détail les éléments relatifs à la prise en compte des années bissextiles.

On a représenté sur la figure 1 et sur la figure 2, des vues en perspective, de dessus et de dessous d'un mécanisme de quantième selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le mécanisme de quantième pourra être agencé sur une plaque module assemblée et reliée cinématiquement à un mouvement de base, ou le cas échéant, être intégré à un mouvement.

Le mécanisme comprend notamment une roue de quantième 10 destinée à fournir une information relative au quantième. Cette roue de quantième 10 peut porter des indications ou un disque avec les 31 nombres du quantième ou porter une aiguille destinée à se déplacer en regard d'une graduation. La roue de quantième 10 comporte typiquement 31 dents et est destinée à être entraînée à raison de un pas par jour, aux environs de minuit, sauf pour le dernier jour d'un mois de moins de 31 jours où, comme on le détaillera ci-après, elle est destinée à être entraînée d'au moins un pas supplémentaire.

La roue de quantième 10 est destinée à être entraînée par une roue de commande 12, qui elle est entraînée par le mouvement horloger.

La roue de commande 12 comprend tout d'abord un organe de prise de force, en la forme d'une étoile 12.0 destinée, dans l'exemple illustré, à être poussée d'un pas par jour par une roue de 24h du mouvement, non représentée. D'autres types d'entraînement sont également possibles, par exemple par une bascule.

L'étoile 12.0 est montée coaxiale et solidaire en rotation avec un premier niveau d'entraînement 12.2 pour entraîner la roue de quantième 10 d'un pas à la fin de chaque jour. Le premier niveau d'entraînement 12.2 prend également la forme d'une étoile. De préférence, les étoiles comportent le même nombre de branches et elles sont superposées l'une à l'autre, afin de favoriser la synchronisation de l'entraînement de la roue de quantième 10 avec l'heure du mouvement. En l'espèce, les étoiles présentent 7 branches chacune.

Pour permettre de réduire les épaisseurs du mécanisme tout en contrôlant les interactions de l'étoile 12.0 et de celle du premier niveau d'entraînement 12.2, avec les différents éléments du mécanisme, l'étoile 12.0 présente des branches plus courtes que celles de l'étoile 12.2, afin qu'elle n'ait pas d'interaction avec la roue de quantième 10, même si elle est située dans le même plan que la denture de la roue de quantième 10.

La roue de commande 12 comporte également un deuxième niveau d'entraînement 12.4 pour entraîner la roue de quantième 10 d'un pas supplémentaire à la fin du dernier jour d'un mois de 30 jours, ainsi qu'un troisième niveau d'entraînement 12.6 pour entraîner la roue de quantième 10 de trois pas supplémentaires à la fin du dernier jour du mois de février, typiquement lorsqu'il dure 28 jours.

Plus particulièrement, le troisième niveau 12.6 présente des zones d'actionnement 12.62 situées sur des branches, qui présentent une forme similaire à une branche de croix de Malte. Le deuxième niveau 12.4 présente des zones d'actionnement 12.42 intercalées entre les branches du deuxième niveau 12.4, avantageusement en forme de U, s'ouvrant sur l'extérieur, c'est-à-dire en direction de la roue de quantième 10. Pour ces deux niveaux 12.4, 12.6, les zones d'actionnement sont symétriques par rapport à un rayon de la roue de commande 12, permettant un fonctionnement dans les deux sens de rotation, comme on le comprendra ci-après.

Pour chaque niveau 12.4, 12.6, on a 7 zones d'actionnement, respectivement 12.42 et 12.62. Les rayons formant les axes de symétrie des zones d'actionnement 12.42 du deuxième niveau 12.4 sont superposés aux branches des étoiles 12.0 et 12.2, tandis que les rayons formant les axes de symétrie des zones d'actionnement 12.62 du troisième niveau 12.6 sont superposés aux bissectrices des angles formés par les rayons de deux branches d'étoiles 12.0, 12.2 juxtaposées.

Comme on peut le voir particulièrement sur les figures 1 et 2, les deuxième 12.4 et troisième 12.6 niveaux d'entraînement peuvent être venus d'une pièce, les zones d'actionnement 12.62 du troisième niveau 12.6 prolongeant, dans un plan distinct, les zones d'actionnement 12.42 du deuxième niveau 12.4.

La roue de commande 12 comporte ainsi trois niveaux d'entraînement 12.2, 12.4, 12.6 distincts, aptes à coopérer avec la roue de quantième 10, à des moments déterminés, comme il apparaîtra plus loin.

Pour ce faire, outre sa denture de 31 destinée à coopérer avec le premier niveau d'entraînement 12.2 de la roue de commande 12, la roue de quantième 10 porte :

• un mobile de saut de fin de mois 10.0, destiné à coopérer avec le deuxième 12.4 ou le troisième 12.6 niveaux d'entraînement de la roue de commande 12 à la fin des mois de moins de 31 jours, ledit mobile de saut de fin de mois 10.0 étant monté de manière satellitaire sur la roue de quantième 10,
• un ensemble d'une came annuelle 10.1 et d'un palpeur 10.2 agencé pour positionner angulairement le mobile de saut de fin de mois 10.0 en référence à son propre axe de rotation sur la roue de quantième 10.

La came annuelle 10.1 est agencée de manière satellitaire sur la roue de quantième 10. Elle est solidaire d'une planche d'entraînement 10.3, destinée à être entraînée en coopérant avec un doigt fixe 14, situé au centre de la roue de quantième 10, et autour duquel pivote la roue de quantième 10. La planche d'entraînement 10.3 comporte typiquement 12 dents et avance d'un pas à chaque tour effectué par la roue de quantième 10, c'est-à-dire chaque mois.

Comme on peut le voir particulièrement sur les figures 7 et 8, la came annuelle 10.1 présente un profil définissant des portions de rayons différents, correspondant aux différents mois. Comme on le comprendra ultérieurement, les rayons desdites portions sont déterminés de manière à positionner angulairement, de manière synchronisée, le mobile de saut de fin de mois 10.0 en relation avec la roue de commande 12. On a donc une correspondance entre la forme de la came et la longueur des mois de l'année, dont on a porté les initiales au centre de leurs portions respectives. On définit ainsi 12 portions, une par mois, étant entendu que si deux mois consécutifs comportent le même nombre de jours (juillet-août et décembre-janvier), les deux portions consécutives de même rayon se prolongent.

Ainsi, les mois de 31 jours correspondent à des portions de la came 10.1 présentant les plus grands rayons, les mois de 30 jours correspondent à des portions de la came 10.1 présentant des rayons relativement plus petits, et la portion correspondant au mois de février présente le plus petit rayon, formant une échancrure dans la came 10.1.

Le palpeur 10.2 est maintenu au contact du profil de la came 10.1. Pour permettre de faire pivoter la came 10.1 dans les deux sens et d'avoir ainsi un entraînement bidirectionnel du quantième, notamment dans le cas de correction, les variations de rayons de la came sont progressives. De même, le profil du doigt fixe 14 et celui des dentures de la planche d'entraînement 10.3, sont agencés de manière à permettre une rotation de la planche dans les deux sens de rotation, selon si la roue de quantième tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (en référence à la figure 8, qui est une vue de dessous), ou dans le sens des aiguilles d'une montre (en référence à la figure 9, qui est également une vue de dessous).

Le palpeur 10.2 est porté par une bascule 11 portant par ailleurs une crémaillère 10.4, en prise avec un pignon 10.5 solidaire d'un râteau intermédiaire 10.6, lequel est en prise avec un deuxième pignon 10.7, solidaire du mobile de saut de fin de mois 10.0. Tous les éléments de la liaison cinématique entre le palpeur 10.2 et le mobile de saut de fin de mois 10.0 sont montés sur la roue de quantième 10. Cependant, le détail de cette liaison cinématique n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif.

On notera que la roue de quantième 10 porte en outre un ressort 13 (visible sur les figures 1, 3 et 5) agencé de manière à appliquer une force sur un doigt 13.1 (visible sur les figures 7 et 8) porté par la bascule 11 pour maintenir le palpeur 10.2 en appui contre la came 10.1.

Dans un mode de réalisation de type quantième bissextile, c'est-à-dire tenant compte des mois de 30 jours et de 28 jours, mais pas de 29 jours, le mobile de saut de fin de mois 10.0 comprend deux bras 10.01 et 10.02, de longueurs différentes. Un premier bras 10.01, long, est agencé pour coopérer avec le deuxième niveau 12.4 de la roue de commande 12 à la fin des mois de 30 jours, pour faire faire à la roue de quantième 10 un pas supplémentaire (fig. 4). Un deuxième bras 10.02, court, est agencé pour coopérer avec le troisième niveau 12.6 de la roue de commande 12 à la fin du mois de 28 jours, pour faire faire à la roue de quantième 10 trois pas supplémentaires. L'interaction entre le deuxième bras 10.02 et le troisième niveau 12.6 est visible sur la figure 6, mais dans le cas d'une correction, c'est-à-dire avec la roue de commande située côté amont, dans le sens de rotation indiqué par la flèche.

Ainsi, en fonction du rayon de la portion de la came 10.1 avec laquelle coopère le palpeur 10.2, le mobile de saut de fin de mois 10.0 présente dans la course de la roue de commande 12 :

• aucun bras, pour les mois de 31 jours, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un seul pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12,
• le bras long, pour les mois de 30 jours, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12, et d'un pas supplémentaire par le deuxième niveau 12.4 de la roue de commande 12, ou
• le bras court, pour les mois de février, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12, et de trois pas supplémentaires par le troisième niveau 12.6 de la roue de commande 12.

Avec cette construction, dans le cas d'année bissextile, il faudra gérer manuellement le réglage de la fin du mois de février.

Dans un mode de réalisation non représenté permettant d'obtenir un quantième annuel, c'est-à-dire ne tenant compte que des mois de 30 et 31 jours, le mobile de saut de fin de mois 10.0 ne comprend qu'un bras, correspondant au bras long 10.01 ci-dessus, et la roue de commande 12 ne comprend que les premier 12.2 et deuxième 12.4 niveaux d'entraînement.

A la fin des mois de 31 jours, comme ci-dessus, le mobile de saut de fin de mois 10.0 ne présente aucun bras dans la course de la roue de commande 10.0, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un seul pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12.

A la fin des mois de 30 jours, le bras long 10.01 est positionné dans la course de la roue de commande 12, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12, et d'un pas supplémentaire par le deuxième niveau 12.4 de la roue de commande 12.

Le mois de février peut être traité comme un mois de 30 ou 31 jours, l'affichage du quantième à la fin des mois de février devant être géré manuellement.

Dans un mode de réalisation préféré, notamment illustré particulièrement à la figure 9, le mécanisme de quantième est adapté pour fournir un quantième perpétuel, tenant compte des mois de février des années bissextiles.

Pour ce faire, la came annuelle 10.1 est associée à une came bissextile 10.8 agencée pour faire un tour en 4 ans et positionner tous les 4ans, au niveau de l'encoche de février de la came, une portion de rayon plus grand.

Pour ce qui concerne les plans de partagement, le palpeur 10.2 est agencé pour coopérer avec la came annuelle 10.1 et la came bissextile 10.8, afin de coopérer avec celle-ci lorsqu'elle prend position dans l'encoche de février. On notera que sur les trois quarts de son périmètre, la came bissextile 10.8 présente un rayon inférieur à la portion de février de la came annuelle 10.1, afin que le palpeur 10.2 ne coopère, les mois de février des années non bissextiles, qu'avec la came annuelle 10.1.

Pour piloter la came bissextile 10.8, la came annuelle 10.1 est solidaire d'un pignon 10.9, en prise avec un premier étage d'un mobile de renvoi 10.10, qui comporte un deuxième étage également en prise avec une planche d'entraînement bissextile 10.11, solidaire de la came bissextile 10.8, les rapports d'engrenage étant déterminés pour que la came bissextile 10.8 effectue un tour en 4ans.

Dans ce mode de réalisation, le mobile de saut de fin de mois 10.0 comporte un troisième bras 10.03, de longueur intermédiaire entre le bras long 10.01 et le bras court 10.02, agencé pour être positionné dans la course de la roue de commande 12, particulièrement de son troisième niveau 12.6, lorsque le palpeur 10.2 est en appui sur la came bissextile 10.8. Typiquement, le troisième bras 10.03 est décalé angulairement par rapport au deuxième bras 10.02, en étant situé dans le même plan.

Ainsi, à la fin des mois de 29 jours, le bras intermédiaire 10.03 est positionné dans la course de la roue de commande 12, avec comme conséquence que la roue de quantième 10, au soir du dernier jour du mois, est entraînée d'un pas par le premier niveau 12.2 de la roue de commande 12, et de deux pas supplémentaires par le troisième niveau 12.6 de la roue de commande 12.

Afin d'assurer une bonne transmission du couple entre le(s) bras du mobile de saut de fin de mois 10.0 et la roue de commande 12, le mécanisme de quantième peut encore comporter un système de verrouillage 10.12 du mobile de saut de fin de mois 10.0. Ce système de verrouillage 10.12 est agencé pour bloquer la rotation de ce mobile en référence à son axe, au moins lorsque ledit mobile de saut de fin de mois 10.0 coopère avec la roue de commande 12. Ainsi, on peut monter de manière très libre le mobile de saut de fin de mois 10.0, afin de consommer peu d'énergie pour positionner le mobile de saut de fin de mois 10.0.

De manière avantageuse, le système de verrouillage 10.12 comporte une bascule de verrouillage 10.13, positionnée par une came de verrouillage 16, montée fixe au centre de la roue de quantième 10 qui pivote en référence à elle. La bascule de verrouillage 10.13 comprend un palpeur 10.15 maintenu au contact de la came de verrouillage 16, et un ergot 10.14 apte à coopérer avec le mobile de saut de fin de mois 10.0 pour bloquer sa rotation.

Ainsi, lors des fins de mois, typiquement à partir du 26, lorsque le mobile de saut de fin de mois 10.0 est positionné, l'ergot 10.14 de la bascule de verrouillage 10.13 tombe dans la denture du mobile de saut de fin de mois 10.0, bloquant ainsi sa rotation sur son axe, permettant une transmission de l'énergie entre la roue de commande 12 et la roue de quantième 10.

L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant un mécanisme de quantième tel que décrit ci-dessus.

Ainsi, grâce à la configuration des éléments menés et des éléments menants, ainsi que des cames et des palpeurs, le système de quantième selon l'invention permet de fonctionner en faisant tourner la roue de commande dans les deux sens, soit sous l'action du mouvement, soit sous l'action d'un correcteur relié cinématiquement à la roue de commande. Ce correcteur peut agir par l'intermédiaire de la roue des heures, ou être un correcteur rapide, agissant directement sur la roue de commande, typiquement l'étoile 12.0 par exemple.

Ainsi est proposé un mécanisme de quantième particulièrement fiable et compact, qui peut être actionné dans les deux sens par un système de correction. L'homme du métier peut directement l'adapter pour réaliser un quantième simple, un quantième bissextile ou un quantième annuel. L'exemple décrit ci-dessus, en référence aux figures, a été donné à titre d'illustration non limitative de l'invention, dont la portée est définie par les revendications.