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(11) | EP 1 686 435 A2 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Pièce d'horlogerie comportant un tourbillon |
| (57) Pièce d'horlogerie comportant un mouvement incorporant un mécanisme à tourbillon
qui comporte une seule cage (13,18,22) portant le balancier (15), cette cage (13,18,
22) tournant autour d'un axe (X-X) formant un angle avec le plan du mouvement de la
pièce d'horlogerie. L'axe de rotation du balancier (15) forme un angle sensiblement
perpendiculaire avec l'axe de rotation (X-X) de la cage (13,18,22).
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[0001] Les mécanismes de tourbillon pour pièces d'horlogerie ont été initialement conçus et réalisés pour stabiliser la marche du balancier en moyennant les effets de la gravitation sur le balourd du balancier. Aujourd'hui les balanciers sont bien équilibrés et surtout dans les montres-bracelets les variations de marche les plus importantes sont dues à des variations d'amplitude du balancier entre les positions horizontale (ou plate) et verticale (ou pendue) de celui-ci. En effet, l'amplitude des oscillations du balancier dépend des frottements de son axe dans ses pivots, frottements dont la valeur varie selon les positions de l'axe du balancier dans l'espace et notamment entre sa position verticale et sa position horizontale.
[0002] Pour tenter de réduire ou de moyenner les effets des forces de frottement qui agissent sur les pivots du balancier, de nouveaux systèmes de tourbillons multi-axiaux très complexes ont été évoqués dans lesquels le système réglant de la montre est amené à se déplacer dans un espace à plusieurs dimensions par rapport à un système de référence fixe. Par exemple, le brevet suisse CH 693.047 concerne une pièce d'horlogerie dans laquelle le système réglant est logé dans une cage qui fait des rotations autour d'un premier axe et d'un deuxième axe. D'une façon similaire, la demande de brevet EP 1465024A décrit un tourbillon bi-axial comprenant une première cage conventionnelle contenant le balancier et le pignon d'échappement, cette cage étant logée à l'intérieur d'une deuxième cage dont la rotation s'effectue autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la première cage. Cependant, ces mécanismes de tourbillon à deux rotations indépendantes du système réglant restent très complexes et onéreux pour l'horloger.
[0003] Par contre, pour compenser ce phénomène, appelé différence au "plat-pendu" et donc minimiser les écarts de marche et ceci de façon simple, la présente invention propose une pièce d'horlogerie comportant un tourbillon qui se distingue par le fait qu'il comporte une seule cage portant le balancier et tournant dans une direction seulement, et par le fait que l'axe de rotation du balancier forme un grand angle (c'est à dire un angle d'au moins 45°) avec l'axe de rotation de la cage, et ainsi fait la moyenne des marches dans les différentes positions au plat pendu. L'invention a pour objet une pièce d'horlogerie comportant un mouvement incorporant un mécanisme de tourbillon selon la revendication 1. En particulier, l'invention revêt des avantages importants quand cette pièce d'horlogerie est une montre bracelet car cette dernière prend différentes positions quand elle est portée au poignet.
[0005] Dans une forme d'exécution l'axe de rotation de la cage du tourbillon forme un angle de 45° avec l'axe de la tige de remontoir de la pièce d'horlogerie.
[0006] L'axe du balancier forme un grand angle d'au moins 45° avec l'axe de rotation de la cage. Cet angle, qui reste constant au cours du fonctionnement du mécanisme, est de préférence égal à 90° (ies deux axes étant perpendiculaires) ou sensiblement proche de 90°. Grâce à cet angle important entre l'axe du balancier et l'axe de rotation de la cage, un déplacement multidirectionnel du balancier et de ses pivots capable de compenser le phénomène du plat-pendu susmentionné est obtenu en utilisant une seule cage de rotation pour le tourbillon.
[0007] L'axe de rotation de la cage du tourbillon forme un angle quelconque c'est-à-dire allant de 0° à 90° donc y compris les valeurs de 0° et 90° avec le plan du mouvement de la pièce d'horlogerie dans laquelle il est monté, mais cet angle est de préférence nul ou droit, soit parallèle ou perpendiculaire à ce plan du mouvement. Cet angle reste constant au cours du fonctionnement du mécanisme. Le mécanisme de tourbillon de la présente invention ne comporte qu'une seule cage.
[0008] La figure unique du dessin annexé illustre schématiquement une coupe partielle d'une pièce d'horlogerie comportant un tourbillon agencé selon la présente invention.
[0009] Comme on le voit au dessin, la pièce d'horlogerie selon l'invention comporte une platine inférieure 2 servant de support pour un pont 1 sur un côté et pour un cadran 3 sur l'autre côté. La platine 2 comporte deux jambes a,b s'étendant perpendiculairement au pont 1 et à la platine 2 dont l'extrémité de la jambe 2a prend appui sur la face supérieure du pont 1.
[0010] L'extrémité de la jambe 2a comporte un alésage 4 recevant le moyeu 5 d'une roue fixe 6 présentant en coupe la forme d'une cloche, fixée au pont 2 à l'aide d'au moins une vis 7. La denture 8 de cette roue fixe 6 est située sur la tranche de la cloche et s'étend dans un plan perpendiculaire au cadran 3 et au pont 1.
[0011] Le moyeu 5 de cette roue fixe 6 est lui-même muni d'un alésage 9 dans lequel est logé un premier palier 10 formé d'une pierre percée.
[0012] La seconde jambe 2b de ia platine 2 comporte à son extrémité un alésage 11 dans lequel est logé un second palier 12 également formé par une pierre percée.
[0013] Les trous des pierres formant les premier et second paliers 10,12 sont alignés et situés sur un axe X-X parallèle au cadran 3, à la platine 1 et donc au plan du mouvement de la pièce d'horlogerie. Cet axe X-X définit l'axe autour duquel tourne la cage du tourbillon et dans cette exécution l'angle qu'il forme avec le plan du mouvement est sensiblement égal à zéro. L'axe de rotation X-X de la cage se trouve donc dans un plan parallèle à la platine 2 et/ou au cadran 1 si le mouvement comporte un cadran, ce qui n'est pas nécessaire dans toutes les réalisations. L'angle que forme l'axe de rotation X-Xde la cage est donc nul par rapport au plan du mouvement dans cette exécution. Dans des variantes d'exécution du mécanisme cet axe X-X de rotation de la cage de tourbillon peut former un angle quelconque avec le plan du mouvement d'horlogerie dans lequel il est monté, mais cet angle reste toujours constant au cours du fonctionnement du mécanisme. Dans une variante particulière, cet angle entre l'axe x-x de la cage et le plan du mouvement peut être sensiblement égal à 90°.
[0014] Le tourbillon comporte un berceau 13 muni de deux tourillons 13a, 13b situés dans le prolongement l'un de l'autre et dont les extrémités sont pivotées dans les paliers 10,12 respectivement. La partie médiane de ce berceau porte le palier inférieur 14 du balancier spiral 15,16. Le palier supérieur 17 du balancier spiral 15,16 est porté par un pont intermédiaire de tourbillon 18 fixé sur le berceau 13.
[0015] L'ancre 19 et le mobile d'échappement 20, 21 sont pivotés entre le pont intermédiaire de tourbillon 18 et un pont supérieur de tourbillon 22 fixé sur le berceau 13 du tourbillon.
[0016] Ainsi, dans l'exemple illustré, la cage du tourbillon est formée du berceau 13 et des ponts intermédiaires de tourbillon 18 et supérieur de tourbillon 22.
[0017] Le mobile d'échappement 20,21 est formé par une roue d'échappement 20 coopérant avec les palettes de l'ancre 19 et par un pignon d'échappement 21 en prise avec la denture 8 de la roue fixe 6.
[0018] Dans l'exemple illustré l'axe du balancier-spiral 15,16 est perpendiculaire à l'axe X-X de rotation de la cage du tourbillon mais dans des variantes cet axe du balancier-spiral 15,16 pourrait former un angle différent, mais tout de même grand ou important, c'est-à-dire que cet angle peut avoir une valeur de 45° à 90° avec cet axe X-X de rotation de la cage du tourbillon conformément à l'invention. Dans tous les cas, l'angle que forme l'axe du balancier-spiral, tant par rapport à l'axe de rotation X-X de la cage de tourbillon que par rapport au plan du mouvement d'horlogerie dans lequel le mécanisme est monté, reste constant au cours du fonctionnement du mécanisme.
[0019] Le tourillon 13b du berceau 13 porte un pignon d'entraînement 23 en prise avec la denture 24 d'une roue d'entraînement 25 en forme de cloche solidaire d'un axe 26 pivoté entre la platine 2 et le pont 1 du mouvement d'horlogerie. Cet axe d'entraînement 26 porte une seconde roue 27 en prise avec le rouage de la pièce d'horlogerie.
[0020] De manière à assurer un meilleur rendement des engrenages, la roue d'entraînement 25 et le pignon d'entraînement 23 présentent de préférence des dentures coniques. Il en est de même pour la roue fixe 6 coopérant avec le pignon d'échappement 21.
[0021] Dans une telle configuration, la cage 13, 18, 22 du tourbillon tourne autour d'un axe X-X formant un angle constant avec le plan du mouvement tandis que le balancier-spiral (ainsi que les pivots de ce dernier) oscille dans un plan qui forme un angle important par rapport à l'axe de rotation de la cage du tourbillon. De cette manière, les différences ou variations de marche dues au plat-pendu sont réduites puisque aussi bien dans une position horizontale de la pièce d'horlogerie que dans une position verticale de celle-ci, les écarts de marche du balancier-spiral dus au frictions dans ses paliers sont moyennés - le balancier-spiral n'oscillant jamais dans un plan constant. Cette compensation est la plus efficace dans le cas où l'axe de rotation du baiancier-spirai est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation de la seule cage du tourbillon, ce qui permet le plus efficacement que l'axe de rotation du balancier-spiral se retrouve dans diverses positions spaciales pour chaque position de la pièce d'horlogerie lorsqu'elle est portée sur le poignet. Donc, par exemple, quand la cage du tourbillon tourne sur un axe parallèle au plan du mouvement de la pièce d'horlogerie le tourbillon passe sur la période de rotation par les positions successives CH-3H-CB-9H, où
CH = montre horizontale; face/cadran haut
3H = montre verticale; face/cadran gauche
CB = montre horizontale; face/cadran bas
9H = montre verticale; face/cadran droit.
ce qui apporte toutes les compensations au plat pendu d'une façon beaucoup moins compliquée que dans les tourbillons multi-axiaux se mouvant dans plusieurs dimensions décrits dans le passé. De plus, cette compensation est réalisée au moyen d'un mécanisme très simple.1. Pièce d'horlogerie comportant un mouvement incorporant un mécanisme à tourbillon,
caractérisée par le fait que ce mécanisme à tourbillon comporte une seule cage (13,18,22) portant le balancier
(15), cette cage (13,18, 22) tournant autour d'un axe (X-X) formant un angle allant
de 0° à 90°, avec le plan du mouvement de la pièce d'horlogerie; et par le fait que l'axe de rotation du balancier (15) forme un angle compris entre 45° et 90° avec
l'axe de rotation (X-X) de la cage (13,18,22).
2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe du balancier-spiral (15) est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation
(X-X) de ia cage (13, 18, 22) du tourbillon.
3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que l'axe de rotation (X-X) de la cage (15, 18, 22) du tourbillon est parallèle au plan
du mouvement de la pièce d'horlogerie, l'angle qu'il forme avec le plan du mouvement
étant sensiblement égal à zéro.
4. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'axe de rotation (X-X) de la cage (15, 18,22) du tourbillon est sensiblement perpendiculaire
au plan du mouvement de la pièce d'horlogerie.
5. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la cage du tourbillon (13, 18, 22) porte encore une ancre (19) et un mobile d'échappement
(20, 21); et par le fait que le pignon d'échappement (21) engrène avec la denture (8) d'une roue fixe (6).
6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée par le fait que la roue fixe (6) est coaxiale à l'axe de rotation (X-X) de la cage (13, 18, 22) du
tourbillon.
7. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un mobile d'entraînement (25, 26, 27) entraîné par le rouage du mouvement
de la pièce d'horlogerie; par le fait que ce mobile d'entraînement (25, 26, 27)est pivoté suivant un axe perpendiculaire à
l'axe de rotation (X-X) de ia cage (15, 18, 22) du tourbillon; et par le fait que ce mobile d'entraînement (25, 26, 27) comporte une roue d'entraînement (25) dont
la denture (24) coopère avec un pignon d'entraînement (23) solidaire de l'axe (13,
13a, 13b) de la cage du tourbillon.
8. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'axe de rotation (X-X) de la cage du tourbillon (13, 18, 22) forme un angle de 0
à 90° avec une tige de remontoir du mouvement de la pièce d'horlogerie.
9. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l'axe de rotation (X-X) de la cage (13, 18, 22) du tourbillon forme une angle de
45° avec une tige de remontoir du mouvement d'horlogerie.
10. Pièce d'horlogerie caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une montre bracelet.
11. Mécanisme de tourbillon pour pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes
comportant une seule cage de tourbillon (13, 18, 22) portant le balancier-spiral (15),
l'ancre (19) et le mobile d'échappement (20, 21), caractérisé par le fait que le pignon (21) du mobile d'échappement engrène avec une roue fixe (6).
12. Mécanisme de tourbillon selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la roue fixe (6) est coaxiale à l'axe de rotation (X-X) de la cage (13, 18, 22) du
tourbillon.
13. Mécanisme de tourbillon selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé par le fait que l'axe (X-X) de la cage (13,18, 22) du tourbillon porte un pignon d'entraînement (23)
engrenant avec la denture (24) d'une roue d'entraînement (25) pivotée autour d'un
axe perpendiculaire à l'axe (X-X) de rotation de la cage (13, 18, 22) du tourbillon.
14. Mécanisme de tourbillon selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que la roue fixe (6) et la roue d'entraînement (25) présentent en coupe la forme générale
d'une cloche.
15. Mécanisme de tourbillon selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé par le fait que la roue fixe (6) coopère avec le pignon d'échappement (21) par l'intermédiaire de
dentures coniques et par le fait que la roue d'entraînement (25) coopère avec le pignon d'entraînement (23) par l'intermédiaire
de dentures coniques.