[0001] La présente invention concerne un dispositif de freinage apte à être intégré dans
un dispositif horloger. La présente invention concerne en particulier un dispositif
de freinage permettant de freiner une chaîne cinématique d'un dispositif horloger.
[0002] Dans le domaine de l'horlogerie, il est parfois nécessaire de freiner un mobile lors
de son entraînement afin de contrôler son mouvement et éviter des mouvements parasites
tels que doubles-sauts, saccades ou rebonds. Plusieurs solutions existent pour freiner
un mobile de manière continue, typiquement par friction ou par magnétisme. Il serait
cependant parfois désirable de pouvoir freiner un mobile de manière intermittente
et sélective.
[0003] Dans certains dispositifs horlogers, par exemple, un même mobile d'entraînement peut
entraîner de manière intermittente et parfois différenciée au moins deux organes,
par exemple au moins deux organes d'affichage, chaque organe étant entraîné par l'intermédiaire
d'une chaîne cinématique distincte. Le mobile d'entraînement avance par exemple pas-à-pas
à une cadence déterminée en fonction de la nature du dispositif. L'entraînement intermittent
signifie que au moins certains organes ne sont pas entraînés à chaque pas du mobile
d'entraînement, et de manière différenciée signifie que les organes peuvent être entraînés
chacun à des moments différents.
[0004] Dans le cas d'un calendrier à grande date, par exemple, où le quantième est affiché
à l'aide de deux organes d'affichage, un organe d'affichage pour les dizaines et un
organe d'affichage pour les unités, les deux organes d'affichage sont généralement
entraînés par le même mobile d'entraînement par l'intermédiaire de deux chaînes cinématiques
distinctes. Le mobile d'entraînement avance d'un pas toutes les vingt-quatre heures.
Lors du passage d'une dizaine à la suivante, les deux organes d'affichage sont entraînés
simultanément. Mais la plupart du temps, seul l'indicateur des unités est entraîné
par le mobile d'entraînement. Lors du passage du 31
e jour du mois au 1
er jour du mois suivant, en revanche, seul l'organe d'affichage des dizaines est entraîné
par le mobile d'entraînement et passe de « 3 » à « 0 » ou à aucun chiffre tandis que
l'organe d'affichage des unités reste immobile en affichant « 1 ». Un calendrier à
grande date est par exemple décrit dans la demande de brevet européen
EP 3 786 723 au nom de la demanderesse.
[0005] Un tel dispositif horloger doit être configuré pour que l'énergie libérée à chaque
pas par le mobile d'entraînement soit suffisante pour entraîner simultanément tous
les organes d'affichage. Or lorsque certains organes d'affichage restent immobiles,
ne sont pas entraînés, toute l'énergie développée par le mobile d'entraînement est
dirigée vers le ou les organes d'affichage restants, respectivement vers la ou les
chaînes cinématiques les entraînant. Cela représente un surplus d'énergie souvent
non négligeable par rapport à l'énergie nécessaire à la rotation de ce ou ces organes,
qui est typiquement appliquée lors de leur rotation simultanée. Ce surplus d'énergie
peut entraîner des oscillations, des doubles sauts ou des rebonds du ou des organes
d'affichage entraînés, qui peuvent même mener au blocage de la chaîne cinématique
correspondante. Ce problème est d'autant plus présent que le pas est rapide. Il est
par exemple particulièrement présent dans les dispositifs dont le pas est quasi instantané,
par exemple provoqué par la détente brusque d'un ressort.
[0006] Dans le cas d'un quantième du type « grande date », par exemple, lorsque l'organe
d'affichage des unités et l'organe d'affichage des dizaines sont entraînés au passage
d'une dizaine à l'autre, l'énergie absorbée par la chaîne cinématique entraînant l'organe
d'affichage des dizaines représente moins de la moitié de l'énergie totale, et la
diminution de l'énergie dirigée vers la chaîne cinématique entraînant l'organe d'affichage
des unités par rapport à lorsque ce dernier est entraîné seul n'empêche pas sa rotation.
En revanche, lorsque seul l'organe d'affichage des dizaines est entraîné, lors du
passage de « 31 » à « 01 », l'énergie dirigée vers la chaîne cinématique entraînant
l'organe d'affichage des dizaines est beaucoup plus importante que lors des autres
changements de dizaine. Cette augmentation de l'énergie, et donc du couple appliqué
à l'organe d'affichage des dizaines pour sa rotation, peut provoquer des oscillations
de l'affichage, des rebonds, voire un blocage de la chaîne cinématique. Par exemple,
sous l'effet du couple trop important, l'organe d'affichage des dizaines risque de
buter dans son dispositif d'anti double-saut avec une force telle qu'il revienne en
arrière avant que son sautoir ne puisse le positionner, le sautoir butant alors sur
la dent de positionnement de l'organe d'affichage des dizaines. L'organe d'affichage
des dizaines serait alors pendu et indiquerait un demi-saut suite à son recul. Ce
risque de dysfonctionnement est d'autant plus grand que le pas est rapide. Il est
donc particulièrement élevé dans les dispositifs à pas instantanés, qui sont particulièrement
prisés pour la possibilité qu'ils offrent de réaliser des affichages sautants et/ou
des affichages n'ayant pas de période transitoire incohérente dans laquelle par exemple,
lors du passage d'une dizaine à l'autre, l'affichage des unités aurait effectué un
pas avant l'affichage des dizaines, ou inversement.
[0007] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de freinage qui permette
de freiner un mobile de dispositif horloger de manière intermittente et sélective,
c'est-à-dire à des moments prédéterminés.
[0008] Dans le cadre de la présente invention, l'expression « organe d'affichage » inclut
tout organe permettant l'affichage d'une information temporelle, la création d'un
effet décoratif, ou tout autre effet visuel.
[0009] Ce but et d'autres avantages sont atteints par un dispositif de freinage selon la
revendication 1.
[0010] Ce but et d'autres avantages sont également atteints par un dispositif horloger selon
la revendication 4 et par une pièce d'horlogerie selon la revendication 10.
[0011] Ce but et d'autres avantages sont atteints en particulier par un dispositif de freinage
pour freiner une chaîne cinématique d'un dispositif horloger, le dispositif de freinage
comprenant un frein tangentiel et un mobile comprenant un élément de freinage solidaire
en rotation du mobile, le mobile étant destiné à faire partie d'une chaîne cinématique
d'un dispositif horloger et à être entraîné pas-à-pas en effectuant plusieurs pas
par tour, le frein tangentiel et l'élément de freinage étant configurés pour entrer
en contact par frottement durant au moins un pas à chaque tour du mobile et pour ne
pas entrer en contact l'un avec l'autre durant au moins un pas à chaque tour du mobile.
[0012] Le frein tangentiel et l'élément de freinage étant configurés pour ne freiner le
mobile par frottement entre eux que durant certains pas à chaque tour du mobile, il
est possible, à l'aide du dispositif de freinage de l'invention de ne freiner la chaîne
cinématique dont le mobile fait partie que lorsque cela est nécessaire.
[0013] L'élément de freinage est de préférence une came de freinage comprenant au moins
un doigt destiné à entrer en contact par frottement avec le frein tangentiel. Selon
d'autres formes d'exécution, l'élément de freinage comprend au moins une goupille
ou un plot formé avec le mobile ou fixé à ce dernier.
[0014] Le but évoqué plus haut et d'autres avantages sont également atteints par un dispositif
horloger comprenant un mobile d'entraînement, un premier organe d'affichage entraîné
par le mobile d'entraînement par l'intermédiaire d'une première chaîne cinématique,
un deuxième organe d'affichage entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement
par l'intermédiaire d'une deuxième chaîne cinématique, dans lequel la première chaîne
cinématique comprend un tel dispositif de freinage configuré pour freiner la première
chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne le premier organe d'affichage
et n'entraîne pas le deuxième organe d'affichage.
[0015] La première chaîne cinématique peut ainsi être freinée de manière à absorber le surplus
d'énergie dû au non-entraînement de la deuxième chaîne cinématique.
[0016] Le mobile d'entraînement est par exemple configuré pour être entraîné par pas rapides,
par exemple provoqués par la détente brusque d'un ressort.
[0017] Selon certaines formes d'exécution, la deuxième chaîne cinématique comprend un deuxième
dispositif de freinage selon l'invention configuré pour freiner la deuxième chaîne
cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne le deuxième organe d'affichage
et n'entraîne pas le premier organe d'affichage, protégeant ainsi également la deuxième
chaîne cinématique et donc le deuxième organe d'affichage contre un excès d'énergie
cinématique provenant du mobile d'entraînement.
[0018] Suivant les applications, le dispositif horloger peut comprendre un troisième organe
d'affichage entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement par l'intermédiaire
d'une troisième chaîne cinématique. Le dispositif horloger comprend alors par exemple
une pluralité de dispositifs de freinage selon l'invention, la pluralité de dispositifs
de freinage étant configurée pour freiner la première chaîne cinématique lorsque le
mobile d'entraînement entraîne le premier organe d'affichage et n'entraîne pas le
troisième organe d'affichage ; et/ou pour freiner la deuxième chaîne cinématique lorsque
le mobile d'entraînement entraîne le deuxième organe d'affichage et n'entraîne pas
le premier et/ou le troisième organe d'affichage ; et/ou pour freiner la troisième
chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne le troisième organe d'affichage
et n'entraîne pas le premier et/ou le deuxième organe d'affichage.
[0019] Le dispositif horloger est par exemple un dispositif d'affichage de quantième, un
chronographe, un compte à rebours ou un automate.
[0020] Le but évoqué plus haut et d'autres avantages sont également atteints par une pièce
d'horlogerie comprenant un tel dispositif horloger.
[0021] La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description illustrée par
les figures, où les figures 1 à 3 illustrent le fonctionnement d'un dispositif de
freinage selon l'invention.
[0022] Selon la forme d'exécution illustrée, le dispositif de freinage 1 comprend un frein
tangentiel 2 et un mobile 4, le frein tangentiel 2 frottant par intermittence un élément
de freinage, par exemple une came de freinage 42, du mobile 4 au cours de la rotation
de ce dernier pour freiner le mobile 4. Le mobile 4 est par exemple un mobile destiné
à faire partie d'une chaîne cinématique entraînant un organe d'affichage d'un dispositif
horloger comprenant au moins deux organes d'affichage entraînés par un même organe
d'entraînement par l'intermédiaire d'au moins deux chaînes cinématiques distinctes.
Le mobile 4 comprend par exemple une étoile des dizaines destinée à être intégré dans
un quantième du type « grande date » pour faire partie de la chaîne cinématique entraînant
l'organe d'affichage des dizaines.
[0023] Le dispositif de freinage 1 est configuré de manière à ce que le frein 2 agit sur
le mobile 4 de manière intermittente et sélective. Dans l'exemple illustré, le mobile
4 avance par exemple de quatre pas par tour et le frein 2 agit sur le mobile 4 uniquement
lors d'un pas sur quatre, pendant le pas correspondant par exemple au passage de «
3 » à « 0 » de l'indicateur des dizaines d'un quantième à « grande date » durant lequel
l'indicateur des unités reste immobile.
[0024] Le fonctionnement du dispositif de freinage 1 selon la présente forme d'exécution
est illustré aux figures 1 à 3.
[0025] Selon la forme d'exécution illustrée, le frein tangentiel 2 est attaché par exemple
à un plot 3 fixe par rapport à l'axe de rotation du mobile 4. Le mobile 4 est par
exemple destiné à être entraîné pas-à-pas en effectuant quatre pas par tour. Le mobile
4 tourne ainsi de 90° à chaque pas. Le mobile 4 comprend une came de freinage 42 configurée
pour entrer en contact avec le frein tangentiel 2 lors d'un pas par tour du mobile
4. La came de freinage 42 comprend ainsi un doigt sur sa périphérie destinée à frotter
contre le frein tangentiel 2 lorsqu'il passe en regard de ce dernier. Les dimensions
du doigt, en particulier sa hauteur, ainsi que la position et l'élasticité du frein
tangentiel 2, sont déterminées pour obtenir la force de freinage désirée en fonction
de l'utilisation qui sera faite du dispositif de freinage 1.
[0026] Selon la forme d'exécution illustrée, le mobile 4 comprend trois étages ayant chacun
une fonction différente : un premier étage non visible sur les figures comprend par
exemple quatre dents, formant par exemple une étoile des dizaines, pour entraîner
le mobile 4 en rotation sous l'action d'un mobile menant, par exemple une came des
dizaines d'un quantième du type « grande date » ; un deuxième étage optionnel forme
par exemple un dispositif anti-double-saut 41 destiné à coopérer avec le mobile menant
pour éviter un double saut du mobile lors de son avance d'un pas et/ou pour éviter
sa rotation involontaire entre deux pas ; un troisième étage forme la came de freinage
42 pour freiner le mobile 4 un pas sur quatre en coopération avec le frein tangentiel
2. Le mobile 4 est par exemple monobloc. La came de freinage 42 est par exemple formée
par le dégagement sur une partie de leur hauteur de trois coins sur quatre du dispositif
anti-double-saut 41. Le frein 2 est positionné à la hauteur de la came de freinage
42 et dimensionné de sorte à ne pas entrer en contact avec le dispositif anti-double-saut
41.
[0027] En fonctionnement, le mobile 4 avance pas à pas d'un quart de tour à chaque pas,
dans le sens horaire selon l'orientation des figures 1 à 3.
La figure 1 illustre le mobile 4 avant un pas durant lequel le mobile 4 ne doit pas
être freiné. Ce pas correspond par exemple au passage d'un indicateur des dizaines
d'un quantième du type « grande date » du chiffre « 2 » au chiffre « 3 ». Un coin
dégagé du dispositif anti-double-saut 41, correspondant à une partie inactive de la
came de freinage 42, est prêt à passer auprès du frein 2 au prochain pas. Le coin
étant dégagé à la hauteur de la came de freinage 42, le frein 2 n'entrera pas en contact
avec le mobile 4. Le mobile 4 ne sera donc pas freiné au cours de ce pas.
La figure 2 illustre la position du mobile 4 à l'issue du pas décrit plus haut, avant
le prochain pas durant lequel le mobile 4 devra être freiné. Le prochain pas correspond
par exemple au passage de l'indicateur des dizaines d'un quantième du type « grande
date » du chiffre « 3 » au chiffre « 0 ». Le doigt de la came de freinage 42 qui prolonge
en hauteur un des coins du dispositif anti-double-saut 41 est prêt à passer en regard
du frein 2 au prochain pas du mobile 4, ce qui freinera le mobile 4 au cours du prochain
pas, absorbant ainsi une partie de l'énergie reçue par la chaîne cinématique dont
le mobile 4 fait partie.
La figure 3 illustre le dispositif de freinage 1 et le mobile 4 à l'issue de ce pas
freiné. Lors des trois pas suivants du mobile 4, les trois coins du dispositif anti-double-saut
41 dégagés à la hauteur de la came de freinage 42 passeront successivement auprès
du frein 2 sans entrer en contact avec lui. Le mobile 4 ne sera donc pas freiné au
cours de ces trois prochains pas.
[0028] Selon la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple, le mobile 4 est une pièce
monobloc. Selon d'autres formes d'exécution, le mobile 4 est formé par l'assemblage
de plusieurs éléments solidaires en rotation, par exemple un élément comprenant quatre
dents en étoiles, un élément optionnel comprenant un dispositif anti-double-saut et
un élément formant la came de freinage ; un élément comprenant quatre dents en étoiles
et optionnellement un dispositif anti-double-saut, et un élément formant la came de
freinage ; etc. Le dispositif anti-double-saut étant optionnel, s'il n'est pas présent,
le mobile ne comprend que deux étages : un étage configuré pour l'entraînement du
mobile et un étage configuré pour son freinage intermittent par le frein tangentiel.
[0029] Selon la forme d'exécution illustrée, le mobile 4 comprend une came de freinage 42
comprenant un doigt pour entrer en contact avec le frein tangentiel 2 durant un pas
à chaque tour. D'autres formes d'exécution de l'élément de freinage destiné à entrer
en contact avec le frein tangentiel pour freiner le mobile sont cependant possibles
dans le cadre de l'invention. La came de freinage peut comprendre plusieurs doigts
afin de freiner le mobile durant plus d'un pas par tour. Selon l'invention, la came
de freinage comprendra toutefois au moins une partie configurée pour ne pas entrer
en contact avec le frein tangentiel, de sorte que le mobile ne soit pas freiné pendant
au moins un pas par tour.
[0030] D'autres formes d'éléments de freinage sont par ailleurs envisageables dans le cadre
de l'invention. Le mobile peut par exemple comprendre une ou plusieurs goupilles ou
plots disposés par exemple sur une ou plusieurs dents d'entraînement du mobile ou
sur un ou plusieurs coins du dispositif anti-double-saut. Les goupilles ou plots sont
par exemple formé intégralement avec le mobile ou fixés sur ce dernier.
[0031] Dans le cadre de l'invention, le mobile 4 peut également être configuré pour effectuer
un nombre de pas par tour différent de quatre, mais supérieur à un.
[0032] Selon l'invention, le dispositif de freinage 1 est apte à être intégré dans un dispositif
horloger comprenant un mobile d'entraînement, un premier mobile, par exemple un premier
mobile d'affichage, entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement
par l'intermédiaire d'une première chaîne cinématique, un deuxième mobile, par exemple
un deuxième mobile d'affichage entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement
par l'intermédiaire d'une deuxième chaîne cinématique, le dispositif de freinage étant
configuré pour freiner la première chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement
entraîne le premier mobile et n'entraîne pas le deuxième mobile.
[0033] Le dispositif horloger est par exemple un quantième du type « grande date » et le
dispositif de freinage 1 est intégré dans la chaîne cinématique entraînant l'indicateur
des dizaines. Il est cependant également envisageable qu'un dispositif de freinage
selon l'invention soit intégré dans la chaîne cinématique entraînant l'indicateur
des unités pour freiner cette dernière lorsque l'indicateur des dizaines n'est pas
entraîné. Il est également possible d'envisager que des dispositifs de freinage selon
l'invention soient intégrés dans les deux chaînes cinématiques de manière à freiner
les deux chaînes cinématiques de manière intermittente et différenciée.
[0034] Il est par ailleurs envisageable dans le cadre de l'invention qu'un dispositif horloger
comprenne plusieurs dispositifs de freinage selon l'invention agissant sur différents
mobiles d'une même chaîne cinématique et/ou sur des mobiles de chaînes cinématiques
différentes et/ou que le ou les freins agissent plusieurs fois par tour du ou des
mobiles correspondants. Les dispositifs de freinage sont alors configurés de manière
à freiner de manière intermittente et différentiée l'une ou l'autre chaîne cinématique
du dispositif horloger en fonction de la ou des chaînes cinématiques entraînées au
pas correspondant afin de garantir une certaine homogénéité de la quantité d'énergie,
et par conséquent du couple, transmise à chaque pas aux organes d'affichage entraînés.
[0035] Selon l'invention, le dispositif de freinage peut être intégré à d'autres types de
dispositifs horlogers, par exemple à un chronographe, à un compte à rebours, à un
automate, ou à tout autre dispositif horloger comprenant au moins deux organes entraînés
de manière intermittente et différenciée par un même mobile d'entraînement par l'intermédiaire
d'au moins deux chaînes cinématiques distinctes.
1. Dispositif de freinage (1) pour freiner une chaîne cinématique d'un dispositif horloger,
le dispositif de freinage (1) comprenant :
- un frein tangentiel (2) ;
- un mobile (4) comprenant un élément de freinage (42), le mobile (4) étant destiné
à faire partie d'une chaîne cinématique d'un dispositif horloger et à être entraîné
pas-à-pas en effectuant plusieurs pas par tour,
le frein tangentiel (2) et l'élément de freinage (42) étant configurés pour entrer
en contact par frottement durant au moins un pas à chaque tour du mobile (4) et pour
ne pas entrer en contact l'un avec l'autre durant au moins un pas à chaque tour du
mobile (4).
2. Dispositif de freinage (1) selon la revendication précédente, l'élément de freinage
étant une came de freinage (42) comprenant au moins un doigt.
3. Dispositif de freinage (1) selon la revendication 1, l'élément de freinage comprenant
au moins une goupille ou un plot.
4. Dispositif horloger comprenant :
- un mobile d'entraînement ;
- un premier organe d'affichage entraîné par le mobile d'entraînement par l'intermédiaire
d'une première chaîne cinématique ;
- un deuxième organe d'affichage entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement
par l'intermédiaire d'une deuxième chaîne cinématique ;
la première chaîne cinématique comprenant un dispositif de freinage (1) selon l'une
des revendications précédentes configuré pour freiner la première chaîne cinématique
lorsque le mobile d'entraînement entraîne le premier organe d'affichage et n'entraîne
pas le deuxième organe d'affichage.
5. Dispositif horloger selon la revendication précédente, dans lequel le mobile d'entraînement
est configuré pour être entraîné par pas rapides, par exemple provoqués par la détente
brusque d'un ressort.
6. Dispositif horloger selon l'une des revendications 4 et 5, la deuxième chaîne cinématique
comprenant un deuxième dispositif de freinage (1) selon l'une des revendications 1
à 3 configuré pour freiner la deuxième chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement
entraîne le deuxième organe d'affichage et n'entraîne pas le premier organe d'affichage.
7. Dispositif horloger selon l'une des revendications 3 à 5, comprenant en outre un troisième
organe d'affichage entraîné de manière intermittente par le mobile d'entraînement
par l'intermédiaire d'une troisième chaîne cinématique, le dispositif horloger comprenant
une pluralité de dispositifs de freinage (1) selon l'une des revendications 1 à 3,
la pluralité de dispositifs de freinage (1) étant configurée :
- pour freiner la première chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne
le premier organe d'affichage et n'entraîne pas le troisième organe d'affichage ;
et/ou
- pour freiner la deuxième chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne
le deuxième organe d'affichage et n'entraîne pas le premier et/ou le troisième organe
d'affichage ; et/ou
- pour freiner la troisième chaîne cinématique lorsque le mobile d'entraînement entraîne
le troisième organe d'affichage et n'entraîne pas le premier et/ou le deuxième organe
d'affichage.
8. Dispositif horloger selon l'une des revendications 4 à 7, le dispositif horloger étant
un dispositif d'affichage de quantième.
9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, le dispositif horloger étant un chronographe,
un compte à rebours ou un automate.
10. Pièce d'horlogerie comprenant un dispositif horloger selon l'une des revendications
4 à 9.