CH707079B1

CH707079B1 - Pièce d'horlogerie à tourbillon.

Info

Publication number: CH707079B1
Application number: CH02003/12A
Authority: CH
Inventors: Forsey Stephen; Dupan Léna
Original assignee: Complitime Sa
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2017-01-13
Also published as: HK1213649A1; CH711316B1; CH707079A1; US9268308B2; WO2014060346A1; EP2906996A1; HUE038217T2; CN104737081B; US20150277381A1; CN104737081A; EP2906996B1

Abstract

La présente invention concerne une pièce d’horlogerie comprenant un bâti, au moins un mobile entraîneur (2) et au moins un mécanisme de tourbillon comprenant: une première cage (4) mobile en rotation autour d’un premier axe (A) et sur laquelle sont montés pivotant un balancier (6) et un mobile d’échappement formé d’une roue d’échappement et d’un pignon d’échappement, une deuxième cage (8) mobile en rotation autour d’un deuxième axe (B) et portant ladite première cage (4), une troisième cage (10) mobile en rotation autour d’un troisième axe (C), ladite troisième cage (10) portant lesdites première et deuxième cages (4, 8) et les entraînant cinématiquement. Deux des premier, deuxième et troisième axes (A, B, C) sont perpendiculaires l’un par rapport à l’autre, l’axe restant des premier, deuxième et troisième axes (A, B, C) formant un angle différent de 0° et 90° avec l’un des deux autres axes.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte aux pièces d’horlogerie mécanique. Elle concerne plus particulièrement une pièce d’horlogerie comprenant un bâti, au moins un mobile entraîneur, tel qu’un mobile d’un rouage de finissage, et au moins un mécanisme de tourbillon comprenant: une première cage mobile en rotation autour d’un premier axe et sur laquelle sont montés pivotant un balancier et un mobile d’échappement formé d’une roue d’échappement et d’un pignon d’échappement, une deuxième cage mobile en rotation autour d’un deuxième axe et portant ladite première cage, une troisième cage mobile en rotation autour d’un troisième axe, ladite troisième cage portant lesdites première et deuxième cages et les entraînant cinématiquement.

Etat de la technique

[0002] Un mécanisme de tourbillon est un dispositif destiné à moyenner l’écart de marche des positions du balancier d’une pièce d’horlogerie. Un mécanisme de tourbillon comporte, à cet effet, un support (par exemple une cage dans le cas du tourbillon traditionnel), monté pivotant sur le bâti, en général un ensemble formé d’un pont et d’une platine et, montés pivotant sur ce support, un balancier spiral et un échappement comportant notamment un mobile d’échappement muni d’une roue et d’un pignon. Le support comporte un engrenage relié cinématiquement au rouage de finissage de la pièce d’horlogerie, en général à la roue de moyenne. Une roue dentée, montée fixe sur le bâti, engrène avec le pignon d’échappement. De la sorte, chaque fois que le balancier se trouve en position pour recevoir une impulsion motrice de l’échappement, le couple appliqué par la roue de moyenne sur l’engrenage fait légèrement tourner le support, l’impulsion au balancier étant donnée par l’échappement dont le mobile tourne par engrènement de son pignon avec la roue dentée. Les roues et pignons sont, en général, agencés et nombrés de manière à ce que le tourbillon effectue un tour par minute. Ainsi, lorsque la pièce d’horlogerie est disposée verticalement, la position du point mort du balancier fait donc un tour par minute, ce qui moyenne les écarts de marche dans les positions verticales. Par contre, le décalage entre positions horizontales et verticales subsiste.

[0003] Pour pallier cet inconvénient, différentes solutions ont été proposées.

[0004] On connaît par exemple un tourbillon triaxial décrit dans la demande EP 1 574 916, comprenant une cage contenant le balancier et l’échappement en rotation selon un axe, la cage étant montée dans une deuxième cage de manière à pouvoir tourner autour d’un autre axe, la deuxième cage étant à son tour montée rotative dans une troisième cage tournant autour d’un axe fixe par rapport à la pièce d’horlogerie, les trois axes étant perpendiculaires l’un par rapport à l’autre. Le tourbillon triaxial est entraîné par une roue motrice montée sur la platine de la pièce d’horlogerie, laquelle entraîne un pignon solidaire de la troisième cage, et fait tourner ladite cage autour de son axe mettant ainsi en rotation un pignon engrenant avec une couronne fixée sur la platine de la pièce d’horlogerie, ce qui entraîne en rotation la cage autour de son axe, la deuxième cage mettant en rotation la première cage autour de son axe par l’intermédiaire d’une couronne et du pignon de secondes solidaire de la troisième cage, et ainsi transmettre l’énergie provenant de la roue motrice à l’ensemble formé par le pignon d’échappement, la roue d’échappement et le balancier placé dans la première cage.

[0005] Un tel mécanisme présente l’inconvénient d’être encombrant et peu esthétique en raison de la présence de plusieurs couronnes dentées apparaissant notamment côté cadran.

[0006] On connaît également la publication WO 2005/071 498 qui décrit un tourbillon triaxial présentant trois axes perpendiculaires entre eux. Le tourbillon est pivoté radialement au moyen d’un dispositif se trouvant à la périphérie de sa cage extérieure. Un tel mécanisme présente une faible résistance aux chocs et est donc très fragile.

[0007] On connaît également le tourbillon triaxial décrit dans la publication «The first triple tourbillon» de Richard Good, F.B.H.I., Horological Journal, Avril 1983, pages 15–19, ledit tourbillon comprenant trois axes perpendiculaires entre eux. La construction imaginée par Richard Good impose toutefois un grand porte-à-faux par rapport à l’axe de rotation horizontal du mécanisme, ce qui provoque un moment d’inertie non négligeable.

[0008] Une solution pour résoudre ce problème a été proposée par Thomas Prescher dans sa pièce Triple Axis Tourbillon inspirée du brevet CH 696 450. Cette solution consiste à utiliser un contrepoids pour compenser le porte-à-faux. Toutefois, le contrepoids est entraîné par les cages, ce qui a pour effet de créer un couple supplémentaire que le système devra vaincre.

[0009] Les mécanismes de tourbillon triaxial connus présentent donc des éléments qui sont néfastes et contraires aux caractéristiques attendues d’un tourbillon, à savoir avoir un système le plus léger possible pour avoir une inertie aussi limitée que possible, ainsi qu’une bonne visibilité de ce dernier.

[0010] Un but de la présente invention est donc de pallier ces inconvénients, en proposant une pièce d’horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon permettant de diminuer le moment d’inertie du système.

[0011] Un autre but de la présente invention est de proposer une pièce d’horlogerie comprenant un mécanisme de tourbillon robuste, présentant un encombrement réduit et une apparence esthétique améliorée.

Divulgation de l’invention

[0012] A cet effet, et conformément à la présente invention, il est proposé une pièce d’horlogerie comprenant un bâti, au moins un mobile entraîneur, tel qu’un mobile d’un rouage de finissage et au moins un mécanisme de tourbillon comprenant: une première cage mobile en rotation autour d’un premier axe et sur laquelle sont montés pivotant un balancier et un mobile d’échappement formé d’une roue d’échappement et d’un pignon d’échappement, une deuxième cage mobile en rotation autour d’un deuxième axe et portant ladite première cage, une troisième cage mobile en rotation autour d’un troisième axe, ladite troisième cage portant lesdites première et deuxième cages et les entraînant cinématiquement.

[0013] Selon l’invention, deux des premier, deuxième et troisième axes sont perpendiculaires l’un par rapport à l’autre, l’axe restant des premier, deuxième et troisième axes formant un angle différent de 0° et 90° avec l’un des deux autres premier, deuxième et troisième axes.

[0014] Cette construction permet de réduire l’encombrement du mécanisme de tourbillon ainsi que son moment d’inertie.

Brève description des dessins

[0015] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d’un mode de réalisation, donné à titre d’exemple et fait en référence aux dessins dans lesquels: <tb>la fig. 1<SEP>représente une vue en perspective d’un mécanisme de tourbillon de l’invention, <tb>la fig. 2<SEP>représente une vue en coupe dudit mécanisme de tourbillon de l’invention, et <tb>la fig. 3<SEP>représente une vue en perspective du mécanisme de tourbillon de l’invention, la cage extérieure ayant été retirée.

Mode(s) de réalisation de l’invention

[0016] Dans la présente description, le terme «coopérer» signifie aussi bien une liaison cinématique directe entre deux éléments qu’une liaison cinématique indirecte entre deux éléments, des renvois ou pièce(s) intermédiaire(s) étant prévus entre lesdits deux éléments.

[0017] En référence aux fig. 1 à 3 , il est représenté un mécanisme de tourbillon 1 monté sur un bâti d’une pièce d’horlogerie selon l’invention. Généralement, le bâti est un ensemble formé d’un pont et d’une platine, mais il est bien évident que le bâti peut comprendre tout élément de support des organes de la pièce d’horlogerie.

[0018] Sur le bâti est monté pivotant un mobile entraîneur 2, tel qu’un mobile d’un rouage de finissage, par exemple la roue de moyenne.

[0019] Le mécanisme de tourbillon comprend une première cage 4 mobile en rotation autour d’un premier axe A et sur laquelle sont montés pivotant un balancier 6 et un mobile d’échappement, comprenant une roue d’échappement et un pignon d’échappement (non représentés). Ces éléments ainsi que les autres éléments de la première cage 4 (ancre, d’autres moyens d’entraînement du balancier) sont connus de l’homme du métier et ne seront pas décrits ici plus en détails.

[0020] Le mécanisme de tourbillon comprend également une deuxième cage 8 mobile en rotation autour d’un deuxième axe B et sur laquelle ladite première cage 4 est montée pivotante autour du premier axe A.

[0021] Le mécanisme de tourbillon comprend également une troisième cage 10 montée mobile en rotation sur le bâti autour d’un troisième axe C, ladite troisième cage 10 portant lesdites première et deuxième cages, 4 et 8, et les entraînant cinématiquement.

[0022] Conformément à l’invention, deux des premier A, deuxième B et troisième C axes sont perpendiculaires l’un par rapport à l’autre, l’axe restant des premier A, deuxième B et troisième C axes formant un angle différent de 0° et 90° avec l’un des deux autres premier A, deuxième B et troisième C axes.

[0023] De préférence, l’axe restant des premier A, deuxième B et troisième C axes forme un angle compris entre 1° et 89°, de préférence entre 46° et 89°, et plus préférentiellement entre 60° et 85°, avec l’un des deux autres premier A, deuxième B et troisième C axes.

[0024] D’une manière avantageuse, le deuxième axe B de la deuxième cage 8 est perpendiculaire au troisième axe C de la troisième cage 10, le premier axe A de la première cage 4 formant avec le deuxième axe B de la deuxième cage un angle compris entre 1° et 89°, de préférence entre 46° et 89°, et plus préférentiellement entre 60° et 85°.

[0025] Selon une variante de réalisation, le balancier 6 est monté pivotant autour d’un quatrième axe D, ledit quatrième axe D du balancier 6 formant avec le premier axe A de la première cage 4 un angle égal à 0°.

[0026] Selon une autre variante de réalisation, le balancier 6 est monté pivotant autour d’un quatrième axe D, ledit quatrième axe D du balancier formant 6 avec le premier axe A de la première cage 4 un angle différent de 0°.

[0027] D’une manière avantageuse, une première roue fixe 12 est montée solidaire sur la deuxième cage 8, ladite première roue fixe 12 coopérant avec le pignon d’échappement monté dans la première cage 4.

[0028] La première cage 4 comprend un premier arbre 14 s’étendant selon le premier axe A, ledit premier arbre 14 étant monté pivotant sur la deuxième cage 8 et étant solidaire d’une première roue d’entraînement 16 de la première cage 4. De plus, une deuxième roue fixe 18 est montée solidaire sur la troisième cage 10, ladite première roue d’entraînement 16 de la première cage 4 coopérant avec ladite deuxième roue fixe 18. Cette coopération peut être directe ou indirecte.

[0029] Dans le cas où ladite coopération est indirecte, il est prévu au moins un rouage intermédiaire 20 qui est monté pivotant sur la deuxième cage 8, ledit rouage intermédiaire 20 reliant cinématiquement la deuxième roue fixe 18 à la première roue d’entraînement 16 de la première cage 4. A cet effet, la deuxième roue fixe 18 et le rouage intermédiaire 20 forment un engrenage conique.

[0030] L’axe de rotation E du rouage intermédiaire 20 peut être parallèle à l’axe D du balancier 6, comme cela est représenté sur la fig. 2 . Dans une autre variante, l’axe de rotation E du rouage intermédiaire 20 peut être incliné par rapport audit axe D du balancier 6.

[0031] La deuxième cage 8 comprend un deuxième arbre 22 s’étendant selon le deuxième axe B, ledit deuxième arbre 22 étant monté pivotant sur la troisième cage 10 et étant solidaire d’une deuxième roue d’entraînement 24 de la deuxième cage 8. De plus, une troisième roue fixe 26 est montée solidaire sur le bâti, ladite deuxième roue d’entraînement 24 de la deuxième cage 8 coopérant avec ladite troisième roue fixe 26. A cet effet, la deuxième roue d’entraînement 24 de la deuxième cage 8 et la troisième roue fixe 26 forment un engrenage conique. Il est bien évident que selon la configuration du mécanisme, d’autres types d’engrenage non coniques peuvent être utilisés.

[0032] Enfin, la troisième cage 10 comprend un troisième arbre 28 s’étendant selon le troisième axe C, ledit troisième arbre 28 étant monté pivotant sur le bâti et étant solidaire d’une troisième roue d’entraînement 30 de la troisième cage 10 coopérant avec le mobile entraîneur 2 du rouage de finissage.

[0033] Il est bien évident que, dans une autre variante de réalisation non représentée, la troisième cage pourrait être montée pivotée en porte-à-faux, c’est-à-dire que son arbre 28 serait monté pivotant sur le bâti d’un seul côté, typiquement par le côté inférieur, au moyen par exemple d’un roulement à billes. Dans la variante ici représentée, l’arbre 28 est monté pivotant sur le bâti par ses deux extrémités.

[0034] Dans la variante ici représentée, la troisième cage 10 comprend une partie centrale 10a circulant au-dessus de la troisième roue fixe 26, et une partie inférieure 10b agencée pour que la troisième roue d’entraînement 30, positionnée ici à l’extrémité de ladite partie inférieure 10b, coopère avec le mobile entraîneur 2 du rouage de finissage. Il est bien évident qu’une configuration inversée peut également être envisagée, selon laquelle la denture de la troisième roue fixe 26 serait dirigée vers la partie inférieure 10b, la partie centrale circulant alors au-dessous de ladite troisième roue fixe 26. La troisième cage 10 comprend également une partie supérieure 10c présentant avantageusement, selon la variante représentée ici, la forme d’une arche fixée à la partie centrale 10a. L’arche est de faible largeur, mais suffisamment rigide pour maintenir le système lors d’un choc, ce qui permet de laisser visibles les première et deuxième cages 4 et 8 placées à l’intérieur de la troisième cage 10. La troisième roue fixe 26 est dimensionnée de sorte que la partie inférieure 10b de la troisième cage 10 et ainsi que la deuxième cage 8 et les éléments portés par la deuxième cage 8 peuvent pivoter et circuler à l’intérieur de ladite troisième roue fixe 26.

[0035] Selon les variantes de réalisation, l’axe C de la troisième cage 10 peut être parallèle ou incliné avec l’axe de rotation de l’un des mobiles du rouage de finissage, et notamment le mobile entraîneur 2.

[0036] Il est bien évident également que l’axe de rotation du mobile entraîneur du rouage de finissage peut être perpendiculaire ou non au bâti, le mécanisme de tourbillon étant alors disposé en conséquence.

[0037] Lorsque le mouvement fonctionne, le mobile entraîneur 2 du rouage de finissage est animé d’un mouvement de rotation de manière à soumettre la première cage 4 à un couple moteur par engrènement avec la troisième roue d’entraînement 26 de la troisième cage 10.

[0038] En effet, lorsque le mobile 2 est en rotation, il est susceptible d’entraîner avec lui la rotation de la troisième cage 10 par l’intermédiaire de la troisième roue d’entraînement 30.

[0039] Lors de ce déplacement, la deuxième roue d’entraînement 24 de la deuxième cage 8 portée par la troisième cage 10 est susceptible d’engrener avec la troisième roue fixe 26 pour entraîner la deuxième cage 8 en rotation.

[0040] Lors de ce déplacement, le rouage intermédiaire 20 porté par la deuxième cage 8 est susceptible d’engrener avec la deuxième roue fixe 18 solidaire de la troisième cage 10, pour entraîner en rotation la première roue d’entraînement 16 de la première cage 4 et donc la rotation de la première cage 4.

[0041] Toutefois, comme le pignon d’échappement est en prise avec la denture de la première roue fixe 12, le couple moteur ne peut engendrer un déplacement de la première cage 4 que lorsque l’échappement donne une impulsion motrice au balancier, selon le fonctionnement classique d’un échappement.

[0042] La construction selon l’invention permet de réaliser un mécanisme de tourbillon présentant un moment d’inertie réduit. En effet, le fait d’avoir un angle différent de 90° entre les axes de la première cage 4 et de la deuxième cage 8 a pour effet de ramener le système vers le centre de gravité du mécanisme de tourbillon. En considérant la configuration du mécanisme selon l’invention, on constate qu’il y a plus de poids dans la partie inférieure du système et qu’en l’inclinant (c’est-à-dire en ayant l’angle entre les axes A et B différent de 0° et 90°), on diminue le moment d’inertie. De plus, il est possible d’utiliser un contrepoids de taille très réduite par rapport aux contrepoids utilisés dans l’art antérieur, voire de supprimer un tel contrepoids.

[0043] La construction selon l’invention permet également de réaliser un mécanisme de tourbillon présentant un encombrement réduit, du fait notamment de l’inclinaison de l’axe E du rouage intermédiaire 20 par rapport à l’axe C de la troisième cage 10. En effet, si l’axe E est incliné par rapport à l’axe C, alors le diamètre de la deuxième roue fixe 18 peut être réduit. De plus, en inclinant l’axe D du balancier 6 par rapport à l’axe A de la première cage 4, il est possible, en trouvant le bon compromis entre la taille du balancier et la distance entre le balancier et la cage, de diminuer davantage la taille de la première cage 4 et de rendre ainsi le système encore plus compact.

[0044] Le mécanisme de tourbillon de l’invention est robuste et présente également une très bonne résistance aux chocs.

[0045] Il est bien évident que la présente invention n’est pas limitée à la réalisation décrite. Notamment la forme des cages peut varier, ainsi que le type d’échappement, comme un échappement à détente par exemple.

Claims

1. Pièce d’horlogerie comprenant un bâti, au moins un mobile entraîneur (2) et au moins un mécanisme de tourbillon comprenant: – une première cage (4) mobile en rotation autour d’un premier axe (A) et sur laquelle sont montés pivotant un balancier (6) et un mobile d’échappement formé d’une roue d’échappement et d’un pignon d’échappement, – une deuxième cage (8) mobile en rotation autour d’un deuxième axe (B) et portant ladite première cage (4), – une troisième cage (10) mobile en rotation autour d’un troisième axe (C), ladite troisième cage (10) portant lesdites première et deuxième cages (4, 8) et les entraînant cinématiquement, caractérisée en ce que deux des premier, deuxième et troisième axes (A, B, C) sont perpendiculaires l’un par rapport à l’autre et en ce que l’axe restant des premier, deuxième et troisième axes (A, B, C) forme un angle différent de 0° et 90° avec l’un des deux autres premier, deuxième et troisième axes (A, B, C).

2. Pièce d’horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’axe restant des premier, deuxième et troisième axes (A, B, C) forme un angle compris entre 1° et 89°, de préférence entre 46° et 89°, et plus préférentiellement entre 60° et 85°, avec l’un des deux autres premier, deuxième et troisième axes (A, B, C).

3. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième axe (B) de la deuxième cage (8) est perpendiculaire au troisième axe (C) de la troisième cage (10), et en ce que le premier axe (A) de la première cage (4) forme avec le deuxième axe (B) de la deuxième cage (8) un angle compris entre 1° et 89°, de préférence entre 46° et 89°, et plus préférentiellement entre 60° et 85°.

4. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le balancier (6) est monté pivotant autour d’un quatrième axe (D), ledit quatrième axe (D) du balancier (6) formant avec le premier axe (A) de la première cage (4) un angle égal à 0°.

5. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le balancier (6) est monté pivotant autour d’un quatrième axe (D), ledit quatrième axe (D) du balancier (6) formant avec le premier axe (A) de la première cage (4) un angle différent de 0°.

6. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’une première roue fixe (12) est montée sur la deuxième cage (8), ladite première roue fixe (12) coopérant avec le pignon d’échappement.

7. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première cage (4) comprend un premier arbre (14) s’étendant selon le premier axe (A), ledit premier arbre (14) étant monté pivotant sur la deuxième cage (8) et étant solidaire d’une première roue d’entraînement (16) de la première cage (4) et en ce qu’une deuxième roue fixe (18) est montée sur la troisième cage (10), ladite première roue d’entrainement (16) de la première cage (4) coopérant avec ladite deuxième roue fixe (18).

8. Pièce d’horlogerie selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’un rouage intermédiaire (20) est monté pivotant sur la deuxième cage (8), ledit rouage intermédiaire (20) reliant cinématiquement la deuxième roue fixe (18) à la première roue d’entraînement (16) de la première cage (4).

9. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième cage (8) comprend un deuxième arbre (22) s’étendant selon le deuxième axe (B), ledit deuxième arbre (22) étant monté pivotant sur la troisième cage (10) et étant solidaire d’une deuxième roue d’entraînement (24) de la deuxième cage (8), et en ce qu’une troisième roue fixe (26) est montée sur le bâti, ladite deuxième roue d’entraînement (24) de la deuxième cage (8) coopérant avec ladite troisième roue fixe (26).

10. Pièce d’horlogerie selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la troisième cage (10) comprend un troisième arbre (28) s’étendant selon le troisième axe (C), ledit troisième arbre (28) étant monté pivotant sur le bâti et étant solidaire d’une troisième roue d’entraînement (30) de la troisième cage (10) coopérant avec le mobile entraîneur (2).