Domaine technique
[0001] L'invention est relative aux mouvements horlogers comprenant un échappement muni
d'un arrêtoir coopérant, d'une part, avec une roue d'échappement dentée et, d'autre
part, avec un résonateur mécanique.
[0002] En particulier, l'invention concerne un mouvement horloger muni d'un échappement
comprenant un système de couplage magnétique entre une roue d'échappement dentée et
une ancre. Comme dans le cas d'une ancre suisse, l'ancre présente un mouvement alternatif
qui est synchrone, mais différent, du mouvement périodique du résonateur mécanique,
cette ancre étant agencée de manière à arrêter périodiquement la roue d'échappement
de sorte que cette dernière présente une rotation pas-à-pas qui est cadencée par le
résonateur mécanique. Par 'échappement magnétique', on comprend un échappement muni
d'aimants agencés en partie sur l'ancre et en partie sur la roue d'échappement de
manière à engendrer un couplage magnétique entre l'ancre et la roue d'échappement.
Arrière-plan technologique
[0003] L'échappement à ancre suisse est connu depuis très longtemps. En fonctionnement normal,
les dents de la roue d'échappement coopèrent avec deux palettes de l'ancre de manière
déterminée permettant une rotation pas-à-pas de la roue d'échappement qui est synchrone
avec l'oscillation du résonateur mécanique, à savoir en général un balancier-spiral.
Lorsque le couple de force fourni à la roue d'échappement diminue par le fait que
le ressort de barillet se détend, les impulsions d'entretien générées par l'échappement
et transmises au résonateur diminuent progressivement en intensité de sorte que, lorsque
la roue d'échappement finit par s'arrêter alors que ledit couple de force devient
inférieur à une valeur limite, l'énergie emmagasinée dans le résonateur est relativement
faible. Ainsi, le risque qu'une palette ou une dent de la roue d'échappement soit
détériorée lors d'un choc terminal éventuel entre une palette et une dent, selon la
position angulaire d'arrêt de la roue d'échappement, est relativement faible bien
que pas exclu. La situation est plus problématique dans le cas d'un mouvement horloger
muni d'un système d'entraînement à force constante pour la roue d'échappement, car
le résonateur conserve sensiblement une même énergie mécanique tout au long du fonctionnement
de l'échappement jusqu'à l'arrêt de la roue d'échappement et de son entraînement.
Le risque d'un événement accidentel en fin de marche du mouvement horloger est donc
augmenté.
[0004] Le document
FR 1 047 551, en particulier en page 4 aux deuxième et troisième alinéas complets sur cette page,
et le document
US 2 717 488, en particulier aux lignes 39 à 61 de la colonne 4, décrivent un échappement horloger
comprenant une roue d'échappement munie de dents présentant une élasticité dans la
direction tangentielle, mais avec une bonne rigidité selon la direction radiale, pour
pouvoir amortir les chocs tangentiels intervenant entre les dents de la roue d'échappement
et les deux palettes de l'ancre lors d'un fonctionnement normal de l'échappement.
Pour pouvoir diminuer la variation des impulsions fournies à l'ancre par la roue d'échappement,
la demande de brevet
EP 2 801 868 A2 propose une roue d'échappement munies de dents montées sur des lames flexibles orientées
radialement, de sorte que ces lames peuvent aisément se déformer sous l'action d'une
force tangentielle. Des butées formées par la configuration de la roue d'échappement
dans le plan général des dents sont prévues pour limiter une telle déformation tangentielle
et également une rotation des dents.
Résumé de l'invention
[0005] Dans le cadre du développement ayant conduit à l'invention, on a constaté que le
problème indiqué précédemment devient un inconvénient majeur dans le cas d'un mouvement
horloger comprenant un échappement hybride, magnétique et mécanique. En effet, on
a observé que le risque d'un choc terminal entre l'ancre et la roue d'échappement
augmente fortement dans le cas d'un échappement hybride, à savoir d'un échappement
muni d'un système magnétique de couplage entre l'ancre et la roue d'échappement, avec
des rampes d'énergie potentielle magnétique permettant d'accumuler de l'énergie magnétique
potentielle dans l'échappement à chaque pas de la rotation pas-à-pas de la roue d'échappement
avant de générer une impulsion magnétique en fin de pas, alors que cette roue d'échappement
est à l'arrêt. La roue d'échappement de l'échappement hybride comprend des parties
saillantes prévues pour coopérer avec des palettes mécaniques de l'ancre dans au moins
une phase du fonctionnement de l'échappement (par exemples au démarrage et plus particulièrement
lors du fonctionnement normal du mouvement horloger, pour absorber à chaque pas de
la roue d'échappement de l'énergie cinétique et définir des positions angulaires d'arrêt
pour la roue d'échappement, comme ceci sera exposé dans la description détaillée de
l'invention). En effet, l'échappement hybride présente le risque d'un arrêt de la
roue d'échappement dans une position angulaire défavorable alors que le résonateur
mécanique a encore une énergie mécanique nominale. Premièrement, les impulsions d'entretien
sont des impulsions magnétiques présentant une valeur constante tant que le couple
de force fourni à la roue d'échappement est supérieur ou égal à une certaine limite
inférieure. Ensuite, dès que le couple de force est en-dessous de cette limite inférieure,
la roue d'échappement ne peut plus gravir correctement la prochaine rampe d'énergie
potentielle magnétique, de sorte que la roue d'échappement ne s'arrêtera pas dans
une prochaine position angulaire d'arrêt normale, mais sensiblement au bas d'une rampe
d'énergie potentielle magnétique ou le long de celle-ci. Dès lors, comme le résonateur
mécanique oscille normalement lors d'un tel événement puisqu'il a reçu précédemment
des impulsions magnétiques d'intensité sensiblement constante (intensité nominale),
si une palette mécanique se présente en face d'une dent lors du prochain basculement
de l'ancre, un choc important peut avoir lieu et endommager la roue d'échappement
ou l'ancre, voire le résonateur mécanique. Ce problème technique accru nécessite donc
une solution technique appropriée.
[0006] A cet effet, l'invention concerne un mouvement horloger comprenant un résonateur
mécanique et un échappement qui est associé à ce résonateur mécanique, l'échappement
comprenant une roue d'échappement, munie d'une pluralité de parties saillantes, et
un arrêtoir comprenant deux palettes mécaniques, formant deux butées mécaniques pour
la pluralité de parties saillantes, et une fourchette agencée pour coopérer avec le
résonateur mécanique via un engagement périodique d'une cheville, solidaire de ce
résonateur mécanique, entre deux cornes de la fourchette. Le résonateur mécanique
est couplé à l'arrêtoir de manière que, lors d'un fonctionnement normal du mouvement
horloger, l'arrêtoir subit un mouvement alternatif entre deux positions de repos dans
lesquelles cet arrêtoir demeure alternativement durant des intervalles de temps successifs.
L'échappement est agencé de manière à permettre, lors du fonctionnement normal du
mouvement horloger, une absorption d'énergie cinétique de la roue d'échappement par
des chocs successifs, entre la pluralité de parties saillantes et alternativement
les deux palettes mécaniques, respectivement en fin de pas successifs d'une rotation
pas-à-pas de la roue d'échappement. Selon l'invention, l'échappement est agencé de
sorte que, lors d'un basculement de l'arrêtoir depuis une première de ses deux positions
de repos en direction de la seconde position de repos, alors que la roue d'échappement
a une quelconque position angulaire dans une pluralité de plages de positions angulaires
correspondant respectivement à la pluralité de parties saillantes, une des deux palettes
mécaniques bute contre une partie saillante correspondant à la plage de positions
angulaires concernée avant que l'arrêtoir ne puisse atteindre une position angulaire
de dégagement de la cheville du côté de la seconde position de repos, ladite une des
deux palettes mécaniques exerçant alors sur ladite partie saillante une force radiale,
relativement à l'axe de rotation de la roue d'échappement, dont l'intensité est fonction
de ladite quelconque position angulaire de la roue d'échappement. Ensuite, les parties
saillantes de la roue d'échappement sont flexibles et chacune est agencée de manière
à pouvoir fléchir, dans un plan général perpendiculaire à un axe de rotation de l'arrêtoir,
en subissant une déformation élastique radiale sous l'action de ladite force radiale,
chaque partie saillante ayant une capacité élastique permettant d'absorber élastiquement,
lors de ladite déformation élastique, la majeure partie d'une énergie mécanique maximale
que peut avoir le résonateur mécanique lors du fonctionnement normal du mouvement
horloger.
[0007] Dans le mode de réalisation général exposé ci-avant, les parties saillantes flexibles
sont configurées et les coefficients d'élasticité de ces parties saillantes flexibles
sont sélectionnés de manière à permettre une bonne absorption élastique de l'énergie
mécanique du résonateur mécanique dans le cas d'un arrêt de la roue d'échappement
dans une position angulaire de la plage de positions angulaires correspondant à la
partie saillante concernée, alors que le résonateur mécanique oscille avec une amplitude
correspondant à un fonctionnement normal du mouvement horloger, et de manière à permettre
une bonne absorption non élastique de l'énergie cinétique de la roue d'échappement
en fin de chaque pas de sa rotation pas-à-pas lors d'un fonctionnement normal. On
remarquera qu'il est possible d'avoir, notamment pour deux raisons principales, ces
deux propriétés de natures différentes grâce à une configuration judicieuse des parties
saillantes et le choix de coefficients d'élasticité / de capacités de déformation
élastique, selon les directions radiale et angulaire, appropriés aux deux fonctions
que doivent réaliser les parties saillantes flexibles. Premièrement, l'énergie mécanique
du résonateur mécanique en fonctionnement normal est bien supérieure à l'énergie cinétique
de la roue d'échappement en fin de chacun de ses pas lors de la rotation pas-à-pas
de cette roue. Les plages d'énergie qui interviennent dans ces deux cas n'ont pas
le même ordre de grandeur. Ensuite, le choc entre une palette mécanique et une partie
saillante engendre, en fonctionnement normal, sur cette partie saillante une force
tangentielle, relativement à l'axe de rotation de la roue d'échappement, alors que
le choc entre une palette mécanique et cette partie saillante, lors d'un arrêt de
la roue d'échappement dans la plage de positions angulaires correspondant à la partie
saillante considérée, engendre sur cette partie saillante généralement une force principalement
radiale.
[0008] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, une pluralité de parties rigides,
solidaires de la roue d'échappement, sont agencées respectivement derrière la pluralité
de parties saillantes flexibles, relativement au sens normal de la rotation pas-à-pas
de la roue d'échappement, de manière que chaque partie saillante flexible est retenue
par la partie rigide correspondante lors d'un choc, parmi les chocs successifs mentionnés
précédemment, intervenant entre cette partie saillante et l'une ou l'autre des deux
palettes mécaniques, pour empêcher ou limiter un recul de cette partie saillante flexible
lors de ce choc et permettre une dissipation de la majeure partie de l'énergie cinétique
que possède la roue d'échappement au début de ce choc. Par 'recul d'une partie saillante',
on comprend un déplacement angulaire de la partie saillante dans le sens opposé à
celui de la rotation normale de la roue d'échappement. Ensuite, l'agencement de la
pluralité de parties rigides est prévu de manière que, lorsqu'une palette mécanique
bute contre une partie saillante flexible et que le résonateur mécanique est alors
freiné par l'arrêtoir, chaque partie saillante flexible soumise à la force radiale
mentionnée précédemment puisse se déformer élastiquement de manière à absorber élastiquement
la majeure partie du travail de cette force radiale.
[0009] Dans un mode de réalisation particulier, l'échappement ou un mécanisme d'entraînement
de la roue d'échappement est agencé de manière que, lors d'un fonctionnement normal
du mouvement horloger, la roue d'échappement fournit à l'arrêtoir des impulsions d'entretien
d'une oscillation du résonateur mécanique qui ont une énergie sensiblement constante
tant que le mouvement horloger fonctionne normalement.
[0010] Dans un mode de réalisation principal, l'échappement comprend un système magnétique
couplant magnétiquement la roue d'échappement et l'arrêtoir, ce système magnétique
étant agencé de manière à générer, lors du fonctionnement normal du mouvement horloger,
des impulsions magnétiques qui forment les impulsions d'entretien à énergie constante
susmentionnées.
[0011] Dans un mode de réalisation avantageux, l'arrêtoir présente aussi une capacité élastique
lui permettant d'absorber élastiquement, lorsqu'une des deux palettes mécaniques bute
contre une partie saillante alors que la roue d'échappement présente une position
angulaire à l'intérieur de la plage de positions angulaires correspondante et que
le résonateur mécanique est freiné par l'arrêtoir, une partie d'une énergie mécanique
que possède le résonateur mécanique au début d'un tel événement. Dans ce cas, l'ancre
et la partie saillante concernée présentent ensemble avantageusement une capacité
élastique leur permettant d'absorber élastiquement lors dudit événement une énergie
mécanique maximale que peut avoir le résonateur mécanique lors du fonctionnement normal
du mouvement horloger.
Brève description des figures
[0012] L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins
annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
- Les Figures 1A à 1D montrent, pour un mouvement horloger mécanique selon un mode de
réalisation préféré de l'invention, une succession d'instantanés du résonateur mécanique
et de l'échappement lors d'un fonctionnement normal du mouvement horloger ;
- Les Figures 2A et 2B montrent une phase de démarrage du mouvement horloger, représenté
aux figures précédentes, au cours de laquelle l'échappement et le résonateur mécanique
sont activés ;
- Les Figures 3A à 3F montrent une succession d'instantanés du résonateur mécanique
et de l'échappement lors d'une phase d'arrêt du mouvement horloger, représenté aux
figures précédentes, suite à un arrêt de la roue d'échappement dans une position angulaire
défavorable.
Description détaillée de l'invention
[0013] A l'aide des figures annexées on décrira ci-après un mode de réalisation préféré
d'un mouvement horloger selon l'invention, lequel est du type mécanique et comprend
un résonateur mécanique 2, dont seulement l'axe 4, le petit plateau 6 présentant une
encoche et la cheville 10 ont été représentés. Le mouvement horloger comprend un échappement
12 qui est associé au résonateur mécanique dont le petit plateau et la cheville sont
des éléments formant cet échappement. L'échappement 12 comprend en outre une roue
d'échappement 16 et une ancre 14 munie d'un axe 15 définissant son axe de rotation.
[0014] L'ancre 14 est formée, d'une part, d'une fourchette 18, comprenant deux cornes 19a
et 19b, et d'un dard 8 et, d'autre part, de deux bras 24 et 26 dont les extrémités
libres forment respectivement deux palettes mécaniques 28 et 29. Un partie de liaison
25 relie la fourchette 18 au bras 26 qui est situé du côté de l'axe 4 du résonateur
mécanique 2 relativement à l'axe 15 de l'ancre. Les deux palettes mécaniques supportent
respectivement deux aimants 30 et 32 qui forment deux palettes magnétiques de l'ancre
14. Le résonateur mécanique 2 est couplé à l'ancre de manière que, lorsque le résonateur
mécanique oscille normalement, cette ancre subit un mouvement alternatif, synchronisé
sur l'oscillation du résonateur mécanique, entre deux positions de repos, définies
par deux goupilles de limitation 21 et 22, dans lesquelles l'ancre demeure alternativement
durant des intervalles de temps successifs.
[0015] La roue d'échappement 16 comprend une structure aimantée périodique 36 qui est agencée
sur un disque 34, de préférence en matériau amagnétique (ne conduisant pas les champs
magnétiques de manière à ne pas rendre la roue d'échappement sensible à des champs
magnétiques extérieurs qui pourraient exercer un couple de force important sur cette
roue d'échappement si ce disque était en matériau ferromagnétique). La structure 36
présente des portions aimantées 38, globalement en arc de cercle, qui définissent
des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique pour les deux palettes magnétiques
30 et 32, lesquelles présentent chacune une aimantation axiale avec une polarité opposée
à celle de l'aimantation axiale de la structure aimantée périodique 36 de sorte à
engendrer de la répulsion magnétique entre les palettes magnétiques et la structure
aimantée. Chaque portion aimantée présente une largeur monotone croissante. En particulier,
la largeur des portions aimantées 38 augmente, sur l'entier de leur longueur utile,
de manière linéaire en fonction de l'angle au centre. Selon une variante avantageuse,
la structure aimantée périodique 36 est agencée de sorte que son pourtour extérieur
est circulaire, les portions aimantées en arc de cercle de cette structure aimantée
ayant une même configuration et étant agencées circulairement autour de l'axe de rotation
de la roue d'échappement 16.
[0016] De manière générale, chaque rampe croissante d'énergie potentielle magnétique est
prévue de sorte que chacune des deux palettes magnétiques puisse la gravir lorsque
l'ancre est dans une position de repos donnée, parmi ses deux positions de repos,
et qu'un couple de force fourni à la roue d'échappement est sensiblement égal à un
couple de force nominale (cas d'un mouvement mécanique muni d'un système à force constante
pour l'entraînement de la roue d'échappement) ou compris dans une plage de valeurs
prévues pour assurer le fonctionnement normal du mouvement horloger (cas d'un mouvement
mécanique classique présentant un couple de force variable appliqué à la roue d'échappement
en fonction du niveau d'armage du barillet ou des barillets). Les rampes croissantes
d'énergie potentielle magnétique sont gravies, lorsque l'ancre subit un mouvement
alternatif entre ses deux positions de repos et lorsque le couple de force fourni
à la roue d'échappement est égal audit couple de force nominale ou compris dans la
plage de valeurs prévues pour ce couple de force en fonctionnement normal, successivement
par chacune des première et deuxième palettes magnétiques alors que l'ancre est périodiquement
et respectivement dans ses première et deuxième positions de repos, et alternativement
par ces première et deuxième palettes magnétiques lors du mouvement alternatif de
l'ancre. Les deux palettes magnétiques et les rampes croissantes d'énergie potentielle
magnétique sont agencées de manière que l'ancre puisse subir une impulsion de force
magnétique dans le sens de son mouvement, après qu'une ou l'autre des deux palettes
magnétiques a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle
magnétique, lorsque l'ancre bascule de la position de repos correspondant à un couplage
magnétique entre la palette magnétique concernée et ladite quelconque rampe d'énergie
potentielle magnétique vers son autre position de repos.
[0017] La roue d'échappement comprend en outre des parties saillantes 42 qui sont associées
respectivement aux portions aimantées 38 et donc aux rampes croissantes d'énergie
potentielle magnétique. Ces parties saillantes sont formées, dans la variante représentée,
par des dents flexibles 42 s'étendant en périphérie d'un plateau 40 avec lequel les
dents sont venus de matière, ce plateau étant solidaire de la roue d'échappement et
situé au-dessus du disque 34 qui porte la structure aimantée 36. Les têtes des dents
flexibles sont situées respectivement à l'extrémité la plus large des portions aimantées
38 et sont partiellement superposées à ces portions aimantées. Les dents flexibles
et les palettes mécaniques sont formées par un matériau amagnétique. De préférence,
le plateau 40 est aussi formé par un matériau amagnétique et il est venu de matière
avec les dents.
[0018] Dans la variante avantageuse représentée, les dents 42 s'étendent dans un plan général
dans lequel s'étendent également les deux palettes mécaniques 28, 29 de l'ancre. Les
deux aimants 30, 32 sont supportés respectivement par les deux palettes mécaniques
et sont aussi situés dans ledit plan général. Les figures ne montrent qu'une structure
aimantée inférieure, située en-dessous du plan général. Toutefois, dans une variante
avantageuse, la roue d'échappement comprend en outre une structure aimantée supérieure,
de même configuration que la structure aimantée inférieure et supportée par un disque
supérieur, formé de préférence d'un matériau amagnétique. Les structures aimantées
inférieure et supérieure forment ensemble la structure aimantée périodique. Elles
ont une même polarité magnétique, opposée à celle des deux aimants de l'ancre, et
sont agencées de part et d'autre du plan géométrique dans lequel sont situés ces deux
aimants formant les deux palettes magnétiques, de préférence à même distance.
[0019] L'échappement 12 est un échappement du type hybride, c'est-à-dire magnétique et mécanique,
qui permet d'améliorer le comportement d'un échappement magnétique en fonctionnement
normal (c'est-à-dire lors d'un fonctionnement stable, intervenant après une phase
de démarrage, avec un couple de force M
RE fourni à la roue d'échappement qui est sensiblement égal à un couple de force nominale
ou compris dans une plage de valeurs P
VM prévue pour assurer le fonctionnement normal du mouvement horloger, notamment une
rotation pas-à-pas correcte de la roue d'échappement). De plus, l'échappement 12 permet
d'obtenir un auto-démarrage de l'ensemble formé de l'échappement et du résonateur
mécanique. Le rôle des dents 42 de l'échappement 12 lors du fonctionnement normal
du mouvement horloger sera exposé par la suite, notamment à l'aide des Figures 1A
à 1C, et ensuite la phase d'auto-démarrage sera exposée à l'aide des Figures 2A et
2B.
[0020] De manière générale, l'échappement 12 est agencé de manière à permettre, lors du
fonctionnement normal du mouvement horloger, une absorption d'énergie cinétique de
la roue d'échappement par des chocs successifs, entre la pluralité de parties saillantes
42 et alternativement les deux palettes mécaniques 28, 29, respectivement en fin de
pas successifs d'une rotation pas-à-pas de la roue d'échappement. L'ancre 14 et la
roue d'échappement 16 sont agencées de manière que, en fonctionnement normal, une
des dents 42 de la roue d'échappement subit au moins un choc sur une ou l'autre des
deux palettes mécaniques après que la palette magnétique correspondante a gravi une
quelconque des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement
de l'ancre. Ce choc intervient de manière à dissiper au moins partiellement une énergie
cinétique de la roue d'échappement acquise suite audit basculement. Les dents de la
roue d'échappement sont donc prévues pour pouvoir, lors du fonctionnement normal du
mouvement horloger, absorber de l'énergie cinétique de cette roue d'échappement, à
chaque pas de la roue d'échappement, de manière non élastique, après une accumulation
d'énergie potentielle magnétique dans l'échappement prévue pour une prochaine impulsion
magnétique d'entretien du résonateur mécanique, et pour ainsi limiter ou même empêcher
une oscillation terminale de la roue d'échappement, grâce au fort amortissement prévu,
lors de chaque pas de sa rotation pas-à-pas.
[0021] Dans la variante préférée décrite, en fonctionnement normal et une fois la roue d'échappement
momentanément à l'arrêt, une dent flexible 42 presse contre une butée mécanique /
une surface d'arrêt de l'ancre formée par une ou l'autre des deux palettes mécaniques.
Ainsi, pour un mouvement horloger classique, il est prévu, en fonctionnement normal
et pour toute la plage de valeurs P
VM du couple de force M
RE, que la roue d'échappement s'immobilise momentanément, après au moins un premier
choc d'une quelconque de ses dents contre une quelconque des deux palettes mécaniques
28, 29 et avant un basculement suivant de l'ancre, à une position angulaire d'arrêt
dans laquelle la quelconque dent presse contre la quelconque palette mécanique. Chaque
position angulaire d'arrêt est ainsi définie par une dent en appui contre une palette
mécanique, comme ceci est représenté à la Figure 1A.
[0022] Pour que la fonction des dents flexibles 42, en fonctionnement normal, soit réalisée
de manière efficace, il est important que ces dents présentent une relativement grande
rigidité lors des chocs tangentiels de leurs têtes respectives contre les palettes
mécaniques alors que la roue d'échappement est entrainée pas-à-pas dans son sens de
rotation normal. Ainsi, il est prévu que la rigidité souhaitée se manifeste pour une
force tangentielle relativement importante, exercée par une palette mécanique sur
la tête d'une quelconque dent flexible, ayant un sens opposé au sens de rotation normal
de la roue d'échappement. A cet effet, une pluralité de parties rigides, formées en
particulier par des goupilles 44 fixées au disque 34 et s'élevant de celui-ci en direction
d'un plan général dans lequel s'étendent les dents flexibles 42, sont agencées respectivement
à l'arrière de la pluralité de dents flexibles, de manière à neutraliser ou inhiber
en majeure partie la flexibilité de ces dents lors des chocs successifs, prévus en
fonctionnement normal, pour absorber de l'énergie cinétique de la roue d'échappement
en fin de chaque pas de sa rotation pas-à-pas et pour limiter, voire empêcher une
oscillation de la roue d'échappement suite à une accumulation d'énergie potentielle
magnétique précédant un premier choc entre une palette mécanique et une dent en fin
de chaque pas.
[0023] De manière générale, la pluralité de parties rigides (goupilles de retenue 44), solidaires
de la roue d'échappement 16, sont agencées respectivement derrière la pluralité de
parties saillantes flexibles (dents flexibles 42), relativement au sens normal de
la rotation pas-à-pas de la roue d'échappement. La configuration des dents flexibles
42 et des goupilles de retenue 44 est prévue pour que chaque goupille bloque sensiblement
tout mouvement de la dent correspondante selon une direction tangentielle et de sens
opposé à celui de la rotation normale de la roue d'échappement, de sorte que chaque
dent flexible 42 est retenue par la goupille correspondante lors d'un choc intervenant,
en fonctionnement normal, entre cette dent flexible et l'une ou l'autre des deux palettes
mécaniques de l'ancre, pour empêcher ou fortement limiter un recul de cette dent flexible
lors de ce choc et permettre une dissipation de la majeure partie de l'énergie cinétique
que possède la roue d'échappement au début de ce choc.
[0024] Dans la variante spécifique représentées aux figures, les dents flexibles 42 présentent
une configuration particulière avec une tête 42a, dont un nez vient à son tour buter,
en fonctionnement normal, contre l'une et, par la suite, l'autre des deux palettes
mécaniques de l'ancre, un corps 42b rigide ou semi-rigide et une partie terminale
42c qui est formée par une lame flexible orientée principalement de manière tangentielle
relativement au centre de la roue d'échappement, plus particulièrement de manière
sensiblement parallèle à la direction tangentielle à l'extrémité du nez de la dent
flexible considérée, cette extrémité définissant le point de choc avec chaque palette
mécanique lors du fonctionnement normal du mouvement horloger. La partie terminale
de chaque dent est fixée à une base 43 faisant saillie du plateau 40 et ayant une
orientation sensiblement perpendiculaire à cette partie terminale, la base étant selon
la variante rigide ou semi-rigide. Par 'semi-rigide', on comprend une rigidité bien
supérieure à celle de la lame flexible selon sa direction transversale dans le plan
général de la dent flexible, et donc une moindre élasticité sans pour autant avoir
une rigidité excluant pratiquement toute déformation élastique lors d'un choc.
[0025] On notera que la configuration des dents flexibles 42 prévue dans la variante spécifique
susmentionnée est aussi avantageuse et adaptée au mode de réalisation général exposé
précédemment dans le résumé de l'invention. En effet, les dents flexibles présentent
une relativement grande élasticité selon la direction radiale au sommet de leur tête
(pour le cas d'un choc frontal entre une palette et le sommet d'une tête de dent lorsque
le mouvement horloger arrête de fonctionner normalement, situation qui sera décrite
plus en détails par la suite en référence aux Figures 3A à 3F), mais une relativement
petite élasticité selon la direction tangentielle à l'extrémité de leur nez (pour
une absorption non élastique d'énergie cinétique de la roue d'échappement lors des
chocs successifs prévus avec les palettes mécaniques lors du fonctionnement normal
du mouvement horloger), car la partie terminale 42c est au moins semi-rigide selon
la direction longitudinale de la lame flexible qui forme cette partie terminale. Toutefois,
comme le nez de chaque dent est éloigné radialement de la partie terminale de cette
dent, un choc tangentiel au niveau du nez d'une dent engendre un certain couple de
force sur la dent relativement au point d'ancrage de sa partie terminale à la base
43, de sens contraire à celui de la rotation de la roue d'échappement, étant donné
que la normale au point de choc sur la surface de contact de chaque palette mécanique
passe largement au-dessus de la partie terminale, dans un système de coordonnées polaires
centré sur la roue d'échappement, de sorte que la partie terminale 42c réagit alors
comme une articulation élastique, notamment en rotation autour de son point d'ancrage
à la base 43, et la tête de la dent peut subir un mouvement de recul, avec une déformation
élastique de la partie terminale, ce qui est un inconvénient demeurant dans le mode
de réalisation général pour le fonctionnement normal du mouvement horloger. Le mode
de réalisation préféré décrit en référence aux figures résout ce problème spécifique
et permet d'optimiser le fonctionnement de l'échappement hybride.
[0026] Dans le mode de réalisation préféré, dans la variante représentée aux figures, des
goupilles de retenue 44 sont agencées derrière les corps 42b des dents flexibles,
à courte distance de ces corps de dent ou en appui contre ceux-ci. Comme l'élasticité
de chaque dent flexible est principalement intégrée dans sa partie terminale 42c et
comme il est prévu que la lame flexible qui la forme est orientée principalement de
manière tangentielle relativement au point de contact entre la dent flexible et la
goupille de retenue, cette dent présente comme souhaité une relativement grande rigidité
lors d'un choc entre son nez et l'une ou l'autre des deux palettes mécaniques en fonctionnement
normal (comme indiqué, la lame flexible qui forme la partie terminale de la dent présente
une relativement forte élasticité selon la direction transversale à cette lame, mais
une relativement grande rigidité selon sa direction longitudinale). Chaque goupille
de retenue 44 présente au moins deux fonctions en fonctionnement normal du mouvement
horloger, à savoir une première fonction consistant à bloquer l'articulation élastique
formée par la partie terminale flexible 42c de la dent flexible correspondante pour
obtenir une relativement grande rigidité de cette dent lors d'un choc tangentiel au
niveau de l'extrémité dudit nez de sa tête, la deuxième fonction étant de participer
à une absorption non élastique de l'énergie cinétique de la roue d'échappement lors
d'un tel choc tangentiel.
[0027] Les Figures 1A à 1D montrent quatre instantanés de l'ensemble formé du résonateur
mécanique 2 et de l'échappement hybride 12 lors d'un fonctionnement normal du mouvement
horloger incorporant cet ensemble. A la Figure 1A, alors que le résonateur mécanique
2 oscille dans sa plage angulaire libre, c'est-à-dire sans interaction avec la fourchette
18 de l'ancre 12, cette dernière est dans une première de ses deux positions de repos
en appui contre la goupille de limitation 22. Ensuite, la roue d'échappement 16 est
dans une position angulaire de fin de pas dans laquelle elle est arrêtée par la palette
mécanique 28 contre laquelle bute le nez de la tête 42a d'une dent flexible 42, le
corps 42b de cette dent flexible étant retenu par une goupille 44 agencée en amont
de la dent, soit derrière le corps 42b. La dent flexible ne subit quasi aucune déformation
élastique dans cette situation. La Figure 1B représente l'ensemble susmentionné alors
que la cheville 10 du résonateur mécanique est engagée dans la fourchette / insérée
entre les deux cornes 19a et 19b de celle-ci, juste après que la cheville ait déplacé
angulairement un peu l'ancre 14 de sorte à déplacer suffisamment l'aimant 30 selon
une direction radiale pour permettre à cette ancre de basculer entre ses deux positions
de repos en générant une impulsion magnétique qui engendre alors un couple de force
sur l'ancre, laquelle devient entraîneuse du résonateur mécanique 2, comme représenté,
et lui fournit une impulsion d'entretien sans nécessiter lors de cet événement un
déplacement angulaire de la roue d'échappement.
[0028] La Figure 1C représente l'ensemble considéré alors que le basculement de l'ancre
14 a pris fin et que le résonateur mécanique s'est à nouveau libéré de l'ancre qui
se trouve alors dans sa seconde position de repos. L'aimant 32 associé à la palette
mécanique 29 commence à gravir une rampe d'énergie potentielle magnétique formée par
une portion aimantée 38 définissant une rampe croissante pour l'aimant 32 alors que
la roue d'échappement est entraînée en rotation par le moyen moteur du mouvement horloger.
A la Figure 1D est représenté un choc tangentiel intervenant entre une dent flexible
42 et la palette mécanique 29 alors que l'aimant 32 est arrivé en haut de la rampe
d'énergie potentielle magnétique prévue. Ce choc tangentiel et la réaction de l'ensemble
formé de la dent concernée 42 et la goupille de retenue 44 qui lui est associée ont
été exposé en détails précédemment. Il résulte de l'agencement de cet ensemble que
la dent flexible 42 demeure sensiblement rigide lors d'un tel choc et ne subit quasi
aucune déformation élastique alors que la roue d'échappement, notamment via la goupille
44, et l'ancre 14 absorbent en majeure partie l'énergie cinétique que possède la roue
d'échappement lors du choc tangentiel.
[0029] Ensuite, les dents flexibles 42 et les palettes mécaniques 28, 29 sont agencées de
manière que, lors d'un nouvel armage du ressort de barillet faisant suite à un arrêt
du mouvement horloger et permettant à la roue d'échappement 16 de se remettre à tourner
dans le sens de rotation prévu, au moins une des deux palettes mécaniques 28, 29 entre
en contact avec une dent 42 de la roue d'échappement, lesquelles sont configurées
de sorte que la roue d'échappement peut fournir à l'ancre 14 un couple de force mécanique
de démarrage et donc une impulsion mécanique de démarrage. Ainsi, un auto-démarrage
efficace et rapide de l'ensemble formé de l'échappement 12 et du résonateur mécanique
2, et donc du mouvement mécanique horloger, est rendu possible. La roue d'échappement
soumise audit couple de démarrage n'est pas arrêtée par le contact entre la dent flexible
et la palette mécanique concernées, et la dent flexible est agencée en association
avec la goupille de retenue 44 pour pouvoir transmettre au moins en partie ledit couple
de démarrage à l'ancre.
[0030] Dans la variante représentée aux figures, chacune des dents flexibles 42 présente,
dans un système de coordonnées polaires qui est centré sur l'axe de rotation de la
roue d'échappement 16, une première surface inclinée SI1 qui est inclinée de manière
que chacune des première et deuxième palettes mécaniques 28, 29 peut, dans une phase
de démarrage, glisser sur cette première surface inclinée alors que la roue d'échappement
traverse une plage de positions angulaires θ correspondante. Par 'surface inclinée'
dans un système de coordonnées polaires, on comprend une surface qui n'est ni radiale,
ni tangentielle. De plus, chacune des deux palettes mécaniques de l'ancre présente,
dans le système de coordonnées polaires associé à la roue d'échappement, une deuxième
surface inclinée SI2 lorsque la palette considérée est en contact avec une des dents
42 de la roue d'échappement. La deuxième surface inclinée est configurée de manière
que chacune des dents 42 peut, dans une phase de démarrage, glisser sur cette deuxième
surface inclinée lorsque la roue d'échappement traverse une plage de positions angulaires
θ qui correspond à une zone de contact entre la dent et la palette mécanique considérées.
[0031] Pour la phase de démarrage, il suffit qu'une oscillation du résonateur mécanique
puisse être activée et avec elle le mouvement alternatif de l'ancre qui permet ensuite
d'entretenir cette oscillation par des impulsions magnétiques. Ainsi, le fait que
les dents flexibles puissent présenter une certaine déformation élastique selon une
direction radiale n'est pas un fait déterminant pour la fonction de démarrage, bien
que ceci puisse diminuer l'efficacité du système de démarrage prévu. Pour limiter
une déformation élastique radiale de la dent flexible en direction du centre de la
roue d'échappement, les dents flexibles, les goupilles de retenue et les palettes
mécaniques sont agencées de manière que la force de réaction exercée au démarrage
par une palette mécanique en contact avec une dent flexible, alors que la roue d'échappement
commence à tourner, présente une orientation globale qui passe, dans le système de
coordonnées polaires de la roue d'échappement, au-dessus du point de contact entre
le corps 42b de la dent concernée et la goupille de retenue située derrière ce corps
de dent. En particulier selon l'inclinaison de la surface inclinée de la palette mécanique
alors qu'une tête 42a d'une dent flexible appuie contre celle-ci, une certaine force
de frottement entre la cette tête et la surface inclinée peut être favorable. Cependant,
il ne faut pas que cette force de frottement soit trop importante pour permettre à
la dent de glisser le long de cette surface inclinée pour engendrer une impulsion
de démarrage.
[0032] La Figure 2A montre l'ensemble formé de la roue d'échappement 16, de l'ancre 14 et
du résonateur mécanique 2 initialement à l'arrêt, au début d'une impulsion de démarrage.
La corne 19b de la fourchette 18 commence à exercer une force de démarrage sur la
cheville 10 du résonateur mécanique. Ensuite, la roue d'échappement continue de tourner
et l'ancre subit un couple de force mécanique qui est transmis au résonateur mécanique
via le couplage entre la fourchette et la cheville jusqu'à une situation telle que
représentée à la Figure 2B dans laquelle le résonateur mécanique a reçu une impulsion
mécanique de démarrage, éventuellement renforcée par une certaine impulsion magnétique
simultanée ; ce qui débute une oscillation de ce résonateur mécanique.
[0033] L'incorporation de dents 42 pour permettre l'une ou l'autre des deux fonctions décrites
précédemment, à savoir l'amortissement d'oscillations de la roue d'échappement lors
d'une rotation pas-à-pas de cette dernière en fonctionnement normal et un auto-démarrage
de l'ensemble formé du résonateur mécanique et de l'échappement, en particulier un
échappement du type magnétique, a pour conséquence que, lors d'un basculement de l'ancre
14 depuis une première de ses deux positions de repos en direction de la seconde position
de repos alors que la roue d'échappement 16 est positionnée dans une quelconque position
angulaire θ d'une pluralité de plages de positions angulaires correspondant respectivement
à la pluralité de dents, une des deux palettes mécaniques bute contre une de ces dents
avant que l'ancre ne puisse atteindre la position angulaire de dégagement de la cheville
du côté de la seconde position de repos, comme ceci est représenté à la Figure 3B.
Par 'position angulaire de dégagement' pour la cheville du résonateur mécanique, notamment
un balancier-spiral, on comprend la position angulaire (de part et d'autre d'une position
médiane définissant une position angulaire zéro pour l'ancre) à partir de laquelle
la cheville peut se dégager, pour une raison ou une autre, de la fourchette, c'est-à-dire
sortir de la cavité formée par les deux cornes 19a et 19b sans buter contre une de
ces cornes pour amener l'ancre justement jusqu'à cette position de dégagement qui
intervient avant que l'ancre atteigne une ou l'autre de ses deux positions de repos.
On remarquera que ce dernier fait résulte d'un angle de sécurité usuel prévu pour
assurer que la cheville puisse correctement sortir de la fourchette sans subir un
choc ou frottement terminal qui lui ferait perdre de l'énergie à chaque alternance
et perturberait l'oscillation du résonateur mécanique.
[0034] Lorsque le ressort de barillet se détend, il arrive un moment où le mouvement horloger
cesse de fonctionner normalement étant donné que le couple de force que le barillet
peut fournir au rouage et à la roue d'échappement devient insuffisant pour assurer
un tel fonctionnement normal. A un certain instant, comme représenté à la Figure 3A,
la roue d'échappement 16 arrête finalement de tourner et s'immobilise dans une certaine
position angulaire θ, mais le résonateur mécanique 2 est à cet instant-là toujours
oscillant et peut même posséder une énergie mécanique sensiblement nominale et donc
relativement importante, comme c'est généralement le cas avec un échappement 12 muni
du système magnétique décrit précédemment. Comme mentionné au paragraphe précédent,
en particulier dans le cas d'un échappement 12 muni du système magnétique pour fournir
des impulsions d'entretien magnétiques, la roue d'échappement peut s'arrêter dans
une quelconque position angulaire θ d'une pluralité de plages de positions angulaires,
correspondant respectivement à la pluralité de dents flexibles 42, pour laquelle une
des deux palettes mécaniques vient ensuite buter contre une de ces dents avant que
l'ancre ne puisse atteindre la position angulaire de dégagement de la cheville, comme
représenté à la Figure 3B. Cette Figure 3B montre un cas particulièrement défavorable
où une partie d'extrémité de la palette mécanique 29 subit un choc sur le sommet de
la tête 42a d'une dent flexible 42 contre laquelle cette palette mécanique vient buter.
Dans un tel cas, la force sensiblement radiale, dans un système de coordonnées polaires
associé à la roue d'échappement, exercée par la palette mécanique de l'ancre sur la
dent flexible concernée est sensiblement perpendiculaire à la surface de contact de
la tête 42a et la force normale de réaction de la dent est alors sensiblement égale
en intensité à la force radiale, de sorte que cette dent et la palette mécanique subissent
un choc frontal.
[0035] On remarquera que le choc frontal de direction sensiblement radial ne concerne pas
que l'instant auquel la palette mécanique et la dent entrent en contact, mais il s'agit
d'une impulsion de force radiale qui a une certaine durée étant donné que ce choc
frontal a lieu alors que la cheville du résonateur oscillant est insérée entre les
deux cornes 19a et 19b de la fourchette 18 et qu'une impulsion magnétique est fournie
à l'ancre. Lors du choc susmentionné, l'impulsion de force radiale a plusieurs composantes
: - premièrement une composante provenant de l'inertie de l'ancre 14 en mouvement
qui est stoppée ; - deuxièmement une composante principale du fait de l'énergie mécanique
emmagasinée dans le résonateur mécanique oscillant 2 qui est arrêté dans son oscillation
alors que son énergie cinétique est quasi maximale, via le couplage entre la fourchette
18 et la cheville 10 ; - troisièmement une composante magnétique provenant du fait
que le choc intervient alors qu'une impulsion magnétique est fournie à l'ancre. Ainsi,
il est probable que, lorsque la partie d'extrémité de la palette mécanique 29 entre
en contact avec la tête 42a d'une dent en butant contre le sommet de cette tête, ce
soit l'ancre 14 qui entraîne le résonateur mécanique 2 par sa corne 19b en appui contre
la cheville 10, et seulement ensuite, après un très court intervalle de temps, cette
cheville arrive en butée contre la corne 19a de la fourchette, comme représenté à
la Figure 3B, et subit alors une forte décélération due à l'arrêt prématuré de l'ancre
dans son basculement.
[0036] Plus le freinage du résonateur mécanique lors du choc susmentionné est violent /
a une forte intensité, plus la force exercée orthogonalement sur la corne 19a par
le résonateur mécanique, et par construction de manière sensiblement tangentielle
dans un système de coordonnées polaires associé à l'ancre, et la force de réaction
de l'ancre qui freine ce résonateur mécanique sont fortes au début du choc. Ceci pose
un problème majeur, raison pour laquelle la roue d'échappement 16 est agencée et configurée
pour pouvoir éviter une casse ou une détérioration d'une de ses parties, de l'ancre
ou même d'une partie du résonateur mécanique lors d'un événement tel que montré aux
Figures 3B et 3C. Pour diminuer l'intensité de la force exercée par la cheville du
résonateur lors dudit choc important et donc éviter une contrainte instantanée trop
forte, il est prévu une durée de choc relativement longue avec une absorption élastique
d'énergie cinétique du résonateur mécanique 2 permettant à ce dernier de décélérer
sur une certaine distance angulaire et ainsi de réduire l'intensité de la décélération.
[0037] A cet effet, les dents 42 de la roue d'échappement 16 sont prévues flexibles et chacune
est agencée de manière à pouvoir fléchir, dans un plan général perpendiculaire à un
axe de rotation de l'ancre 14, en subissant une déformation élastique sous l'action
d'une force radiale, relativement à l'axe de rotation de la roue d'échappement, qui
est exercée par une des deux palettes mécaniques butant contre la dent flexible considérée
alors que la roue d'échappement a une quelconque position angulaire à l'intérieur
d'une plage de positions angulaires correspondante, mentionnée précédemment, et que
le résonateur mécanique est freiné par l'ancre. Chaque dent flexible présente une
capacité élastique permettant d'absorber élastiquement, lors de ladite déformation
élastique sous l'action de ladite force radiale, la majeure partie d'une énergie mécanique
maximale que peut avoir le résonateur mécanique lors du fonctionnement normal du mouvement
horloger. On remarquera que, lors du choc entre la palette mécanique et la dent flexible,
il y a une certaine dissipation d'énergie notamment dans le résonateur mécanique et
l'ancre, et aussi dans d'autres structures concernées, notamment dans le plateau 40
et les paliers de la roue d'échappement. Grâce à l'invention, toute casse ou détérioration
de l'échappement et du résonateur mécanique peut ainsi être évitée. On a déjà exposé
précédemment que les dents flexibles 42 ont été configurées de manière à présenter
principalement une élasticité selon une direction radiale passant par le sommet de
leur tête 42a. En effet, la partie terminale 42c de chaque dent présentant la plus
grande flexibilité, et par conséquent la plus grande capacité élastique, est formée
par une lame flexible qui est orientée principalement de manière orthogonale à ladite
direction radiale.
[0038] Par " dent flexible ", on comprend généralement un élément saillant dont au moins
une partie et/ou une partie de liaison de cet élément à un support peut / peuvent
se déformer de manière élastique lors d'un choc, en particulier sensiblement radial,
que peut subir cet élément sous l'action d'une palette mécanique de l'ancre, en présentant
une capacité élastique suffisante pour absorber élastiquement une partie significative
de l'énergie mécanique du résonateur mécanique que peut transmettre l'ancre à cet
élément alors que le résonateur mécanique, ayant initialement une énergie mécanique
correspondant à un fonctionnement normal du mouvement horloger, est proche de sa position
de repos et brusquement freiné, en particulier jusqu'à une vitesse nulle, par l'ancre
dont une palette mécanique bute contre l'élément saillant. Par 'capacité élastique',
on comprend une capacité d'absorption d'énergie élastique, l'énergie élastique étant
l'énergie stockée dans un matériau contraint sous forme de déformation élastique.
Grâce aux caractéristiques de la roue d'échappement selon l'invention, on évite un
choc trop brutal entre cette dernière et l'ancre et on permet une dissipation progressive
de l'énergie mécanique du résonateur mécanique lors d'un arrêt de la roue d'échappement,
quelle que soit alors sa position angulaire.
[0039] A la Figure 3C, on observe que, lors de la déformation élastique d'une dent flexible
42 sous l'action d'une force radiale due à un choc frontal de direction sensiblement
radial, la dent subit un couple de force important, dans le sens de la rotation normale
de la roue d'échappement, et elle subit une certaine rotation en direction du centre
de la roue d'échappement alors que la partie terminale 42c fléchit jusqu'à ce que
la dent bute contre le pourtour du plateau 40 et/ou la base 43 de la dent située devant
elle. Le fléchissement de la dent est donc limité par une butée correspondante que
comprend la roue d'échappement. On observe aussi que la goupille 44 associée à la
dent qui subit ladite force radiale est agencée de sorte que le corps 42b de cette
dent s'éloigne de cette goupille lors du fléchissement de la dent. De manière générale,
la pluralité de parties rigides (à savoir les goupilles 44 dans la variante représentée)
est agencée de manière à permettre que, lorsqu'une palette mécanique bute contre une
partie saillante flexible (à savoir une dent flexible 42 dans la variante représentée)
et que le résonateur mécanique 2 est alors freiné par l'ancre 14, la partie saillante
flexible soumise à ladite force radiale puisse se déformer élastiquement de manière
à absorber élastiquement la majeure partie du travail de cette force radiale. Les
parties rigides servant d'éléments de retenue pour les dents flexibles, et situées
en particulier derrière les corps de ces dents flexibles, ne gênent nullement la fonction
d'absorption élastique de la majeure partie d'une énergie mécanique du résonateur
mécanique lors d'un choc frontal de direction sensiblement radial entre une dent flexible
42 et une palette mécanique de l'ancre 14 qui peut survenir lorsque la roue d'échappement
arrête de tourner pas-à-pas et que le mouvement mécanique arrête de fonctionner normalement.
[0040] Dans le cas d'un choc frontal de direction sensiblement radial entre la palette mécanique
29 et une dent flexible 42 représenté aux Figures 3A à 3F, le résonateur mécanique
2 subit une décélération telle qu'il finit par s'arrêter sensiblement dans la position
représentée à la Figure 3C, avant un dégagement de la cheville 10 de la fourchette
18. Aux Figures 3D à 3F est donné une évolution possible du comportement de l'échappement
hybride et du résonateur mécanique jusqu'à un arrêt total de ces mécanismes. Une fois
le résonateur mécanique 2 arrêté, la dent flexible déformée élastiquement par la palette
mécanique 29 redonne de l'énergie absorbée élastiquement au résonateur mécanique via
l'ancre qui fournit ainsi une certaine impulsion de force à ce résonateur jusqu'à
ce que la dent flexible 42 vienne buter contre la goupille 44, cet événement étant
représenté à la Figure 3D. La goupille 44 joue un rôle intéressant dans cette phase
car elle permet, une fois le choc frontal terminé (le choc frontal en question dure
tant que la force radiale, mentionnée précédemment, qui s'exerce sur la dent flexible
concernée est engendrée par la décélération du résonateur mécanique), de dissiper
une partie de l'énergie élastique absorbée lors du choc frontal et diminuer ainsi
la quantité d'énergie mécanique redonnée au résonateur mécanique, de sorte à amortir
rapidement une oscillation résiduelle jusqu'à un arrêt total du résonateur mécanique.
La Figure 3E montre un instantané avec le résonateur mécanique dans une position angulaire
extrême définissant l'amplitude d'une alternance générée par la restitution partielle
de l'énergie élastique absorbée par la dent flexible. On notera qu'il est possible
que la roue d'échappement subisse une légère rotation, notamment en avant, durant
le choc frontal et aussi lors du retour de la dent en direction de la goupille de
retenue 44. La Figure 3F montre un position finale probable pour le résonateur mécanique
et l'échappement à l'arrêt, avec une palette mécanique en appui contre une surface
inclinée d'une des dents flexibles.
[0041] Dans une variante avantageuse, les dents flexibles 42 sont agencées en appui contre
les goupilles de retenue 44 avec une précontrainte, c'est-à-dire avec une certaine
déformation élastique initiale qui est engendrée par les goupilles de retenue sur
les dents respectives en l'absence d'autres forces. Une telle précontrainte permet
d'augmenter la capacité d'absorption élastique des dents flexibles sur une distance
de déplacement donnée depuis une position initiale, en butée contre les goupilles
respectives, et une position finale où ces dents viennent buter sur une base 43 d'une
dent en aval et/ou sur le pourtour du plateau 40 qui supporte à sa périphérie les
dents flexibles, comme dans la variante représentée aux figures.
1. Mouvement horloger comprenant un résonateur mécanique (2) et un échappement (12) qui
est associé à ce résonateur mécanique et qui comprend une roue d'échappement (16),
présentant une pluralité de parties saillantes (42), et un arrêtoir (14), cet arrêtoir
comprenant deux palettes mécaniques (28, 29), formant respectivement deux butées mécaniques
pour la pluralité de parties saillantes, et une fourchette (18) agencée pour coopérer
avec le résonateur mécanique via un engagement périodique d'une cheville (10), solidaire
de ce résonateur mécanique, entre deux cornes (19a, 19b) de la fourchette, le résonateur
mécanique étant couplé à l'arrêtoir de manière que, lors d'un fonctionnement normal
du mouvement horloger, l'arrêtoir subit un mouvement alternatif entre deux positions
de repos dans lesquelles cet arrêtoir demeure alternativement durant des intervalles
de temps successifs ; dans lequel l'échappement est agencé de manière à permettre,
lors du fonctionnement normal du mouvement horloger, une absorption d'énergie cinétique
de la roue d'échappement par des chocs successifs, entre la pluralité de parties saillantes
(42) et alternativement les deux palettes mécaniques (28, 29), respectivement en fin
de pas successifs d'une rotation pas-à-pas de la roue d'échappement ; caractérisé en ce que l'échappement est agencé de sorte que, lors d'un basculement de l'arrêtoir (14) depuis
une première de ses deux positions de repos en direction de la seconde position de
repos alors que la roue d'échappement a une quelconque position angulaire dans une
pluralité de plages de positions angulaires correspondant respectivement à la pluralité
de parties saillantes, une des deux palettes mécaniques bute contre une des parties
saillantes correspondant à la plage de positions angulaires concernée avant que l'arrêtoir
ne puisse atteindre une position angulaire de dégagement de la cheville (10) du côté
de la seconde position de repos, ladite une des deux palettes mécaniques exerçant
alors sur ladite partie saillante une force radiale, relativement à un axe de rotation
de la roue d'échappement, dont l'intensité dépend de ladite quelconque position angulaire
de la roue d'échappement ; et en ce que les parties saillantes de la roue d'échappement sont flexibles et chacune est agencée
de manière à pouvoir fléchir, dans un plan général perpendiculaire à un axe de rotation
de l'arrêtoir (14), en subissant une déformation élastique sous l'action de ladite
force radiale, chaque partie saillante présentant une capacité élastique lui permettant
d'absorber élastiquement, lors de ladite déformation élastique sous l'action de la
force radiale, la majeure partie d'une énergie mécanique maximale que peut avoir le
résonateur mécanique lors du fonctionnement normal du mouvement horloger.
2. Mouvement horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité de parties rigides (44), solidaires de la roue d'échappement (16), sont
agencées respectivement derrière la pluralité de parties saillantes flexibles (42),
relativement au sens normal de la rotation pas-à-pas de la roue d'échappement, de
manière que chaque partie saillante flexible (42) est retenue par la partie rigide
correspondante lors d'un choc, parmi lesdits chocs successifs, pouvant intervenir
entre cette partie saillante et l'une ou l'autre des deux palettes mécaniques (28,
29), pour empêcher ou limiter un recul de cette partie saillante lors de ce choc selon
une direction tangentielle, relativement audit axe de rotation de la roue d'échappement,
et permettre une dissipation de la majeure partie d'une énergie cinétique que possède
la roue d'échappement au début de ce choc.
3. Mouvement horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échappement ou un mécanisme d'entraînement de la roue d'échappement (16) est agencé
de manière que, en fonctionnement normal du mouvement horloger, la roue d'échappement
fournit à l'arrêtoir (14) des impulsions d'entretien d'une oscillation du résonateur
mécanique (2), ces impulsions d'entretien ayant une énergie constante tant que le
mouvement horloger fonctionne normalement.
4. Mouvement horloger selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'échappement (12) comprend un système magnétique (30, 32, 36) couplant magnétiquement
la roue d'échappement (16) et l'arrêtoir (14), ce système magnétique étant agencé
de manière à générer, lors du fonctionnement normal du mouvement horloger, des impulsions
magnétiques qui forment lesdites impulsions d'entretien à énergie constante.
5. Mouvement horloger selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites impulsions magnétiques sont générées au niveau des deux palettes mécaniques
(28, 29) qui supportent respectivement deux aimants (30, 32) formant deux palettes
magnétiques ; et en ce que l'arrêtoir (14) est agencé de manière à pouvoir, lors du fonctionnement normal du
mouvement horloger, transmettre substantiellement un couple de force magnétique engendré
par chacune des impulsions magnétiques à sa fourchette (18) pour entretenir une oscillation
du résonateur mécanique (2).
6. Mouvement horloger selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les parties saillantes (42) sont agencées de manière à permettre un auto-démarrage
de l'ensemble formé du résonateur mécanique (2) et de l'échappement (12) lorsque le
ressort de barillet est réarmé, suite à un arrêt du mouvement horloger, et que la
roue d'échappement (16) est à nouveau entraînée en rotation.
7. Mouvement horloger selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le système magnétique comprend au moins une piste aimantée circulaire (36) supportée
par un disque (34) formant la roue d'échappement ; en ce que la pluralité de parties saillantes (42) est agencée dans un plan général parallèle
au disque et distant de ce dernier ; et en ce que la pluralité de parties rigides (44) sont fixées au disque et s'élèvent de celui-ci
en direction dudit plan général.
8. Mouvement horloger selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pluralité de parties rigides est formée par une pluralité de goupilles (44) fixées
audit disque.
9. Mouvement horloger selon une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les parties saillantes sont formées par des dents (42) agencées à la périphérie d'un
plateau (40) formant la roue d'échappement.
10. Mouvement horloger selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lors de ladite déformation élastique d'une quelconque dent de la pluralité de dents,
le fléchissement de cette dent est limité par une butée (40, 43) correspondante que
comprend la roue d'échappement (16).
11. Mouvement horloger selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arrêtoir (14) présente également une certaine capacité élastique lui permettant
d'absorber élastiquement, lorsque ladite une des deux palettes mécaniques bute contre
une partie saillante (42) alors que la roue d'échappement est positionnée à l'intérieur
de ladite plage de positions angulaires correspondante et que le résonateur mécanique
est alors freiné par l'arrêtoir, une partie d'une énergie mécanique que possède le
résonateur mécanique au début d'un tel événement, l'ancre et la partie saillante concernée
présentant ensemble une capacité élastique leur permettant d'absorber élastiquement,
lors dudit événement, l'énergie mécanique maximale que peut avoir le résonateur mécanique
lors du fonctionnement normal du mouvement horloger.