Domaine technique
[0001] La présente invention concerne une couronne pour pièce d'horlogerie comportant un logement d'axe X1 à l'intérieur duquel sont notamment disposés un canon comportant, dans la région d'une première extrémité, des moyens de fixation d'une tige de remontoir. Le logement comprend également au moins un premier élément, déformable de manière élastique, coopérant par frottements dans un mouvement de rotation par rapport à l'axe X1, au moins dans un premier sens de rotation, avec un élément rigide de forme adaptée, tant que le couple de rotation transmis par l'un de ces éléments à l'autre reste inférieur à une valeur prédéfinie.
Au-delà de la valeur prédéfinie, le premier élément déformable est susceptible de se déformer pour faire intervenir une liaison par glissement entre lui et l'élément rigide.
Arrière-plan technologique
[0002] De telles couronnes du type comprenant un dispositif de débrayage sont connues de l'art antérieur. On connaît de tels dispositifs mis en ¼oeuvre, par exemple, pour éviter d'endommager le mécanisme d'une pièce d'horlogerie lorsque la tige de remontoir est entraînée par l'utilisateur pour armer le ressort de barillet, ce dernier étant complètement armé.
[0003] Le brevet US 2 637 987 décrit plusieurs modes de réalisation d'une couronne du type mentionné plus haut. Tous les modes de réalisation décrits prévoient que la couronne comporte un logement cylindrique à l'intérieur duquel est agencé le dispositif de débrayage.
En particulier, le logement comporte, au niveau de sa périphérie, un ressort lame solidaire de la couronne et destiné à coopérer avec une extrémité de la tige de remontoir disposée à l'intérieur du logement. Dans ce but, l'extrémité de la tige de remontoir présente une forme particulière, propre à chacun des modes de réalisation décrits, adaptée à la forme du ressort lame correspondant.
[0004] La coopération entre le ressort lame et la tige de remontoir est effective tant que le couple de rotation à transmettre à la tige de remontoir depuis une rotation de la couronne, via le ressort lame, ne dépasse pas une valeur prédéfinie. Lorsque cette valeur prédéfinie est atteinte, ce qui peut être le cas par exemple lorsque le ressort de barillet est complètement armé, le ressort lame se déforme et cesse sa coopération avec la tige de remontoir.
Ainsi, tout mouvement de rotation ultérieur de la couronne dans ces conditions n'est plus transmis à la tige de remontoir.
[0005] Le dispositif décrit dans ce brevet américain présente toutefois un certain nombre d'inconvénients. En effet, la structure décrite et représentée est complexe tant du point de vue de la fabrication que du montage, en particulier du fait des dimensions à considérer dans le domaine des couronnes destinées à l'horlogerie.
La fabrication des différents ressorts mis en jeu est délicate, d'une part, du fait de leur forme et, d'autre part, du fait qu'ils sont montés précontraints, ce qui en rend leur montage dans la couronne délicat.
[0006] Un autre inconvénient du dispositif décrit dans le brevet US 2 637 987 provient de la nécessité de prévoir une forme particulière pour l'extrémité de la tige de remontoir disposée à l'intérieur de la couronne, de sorte qu'elle puisse coopérer avec la forme particulière retenue pour le ressort.
Une telle contrainte oblige le fabricant à prévoir différents procédés de fabrication pour les différentes formes de tige de remontoir à utiliser, représentant ainsi une source de surcoût.
Résumé de l'invention
[0007] La présente invention a donc pour but principal de pallier les inconvénients susmentionnés de l'art antérieur en fournissant un dispositif pour couronne, permettant d'éviter de causer des dommages au mouvement d'une pièce d'horlogerie, ce dispositif ayant une structure simple et permettant un montage aisé par rapport aux dispositifs de l'art antérieur.
[0008] A cet effet, la présente invention a pour objet une couronne du type mentionné plus haut, caractérisée par le fait que l'élément déformable de manière élastique est solidaire du canon tandis que l'élément rigide est solidaire de la couronne.
[0009] Grâce à ces caractéristiques,
le dispositif selon l'invention présente une structure relativement simple obtenue par un montage également simple. En outre, le fait que l'élément élastique est disposé sur le canon recevant la tige de remontoir n'impose pas au fabricant de structure particulière de l'extrémité de la tige de remontoir disposée dans la couronne. Une telle particularité permet au fabricant de se limiter à une seule structure de tige de remontoir, quelle que soit la variante de réalisation de la présente invention mise en ¼oeuvre.
[0010] Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'élément déformable est réalisé sous la forme d'un ressort comportant une base centrale à partir de laquelle s'étendent au moins deux bras déformables, préférablement quatre.
Dans ce cas, l'élément rigide est réalisé sous la forme d'un anneau comportant une pluralité de crans arrangés sur sa périphérie interne et destinés à coopérer avec des régions surfaciques des bras déformables.
[0011] Grâce à une telle structure, l'élément déformable peut être monté dans le logement de la couronne sans être précontraint, ce qui en simplifie grandement le montage par rapport au dispositif de l'art antérieur susmentionné.
[0012] De manière préférée non limitative, la coopération entre le ressort et l'anneau est permanente dans un premier sens de rotation, c'est-à-dire qu'elle ne dépend pas de la valeur du couple transmis par l'un des éléments à l'autre, tandis qu'un seuil de débrayage est prévu dans le second sens de rotation.
[0013] De manière alternative,
on prévoit deux étages dont chacun comprend un ensemble ressort et anneau cranté, chacun des deux étages étant destiné à permettre un débrayage du dispositif dans un sens prédéfini. Dans ce cas, la couronne est capable d'être déplacée suivant son axe X1 par rapport à la tige de remontoir pour mettre en fonction un étage ou l'autre.
[0014] Préférablement, l'élément déformable et l'élément rigide sont respectivement réalisés en des matériaux dont les duretés respectives sont voisines, une telle caractéristique permettant de garantir une bonne longévité au dispositif selon la présente invention.
Brève description des dessins
[0015] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit,
faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatifs et dans lesquels:
<tb>la fig. 1<sep>représente une vue en perspective éclatée de la couronne pour pièce d'horlogerie selon un mode préféré de la présente invention;
<tb>la fig. 2<sep>représente une vue en coupe transversale de la couronne représentée sur la fig. 1 lorsque ces composants sont assemblés, et
<tb>la fig. 3<sep>représente une vue en perspective montrant en détail la nature de la coopération mise en ¼oeuvre entre les éléments déformable et rigide.
Description détaillée
[0016] La fig. 1 représente une vue en perspective éclatée de la couronne selon un mode préféré de la présente invention permettant de mettre en évidence la simplicité de la structure correspondante ainsi que la simplicité du montage des différents composants les uns avec les autres.
[0017] Les différents éléments constitutifs de la couronne selon l'invention sont représentés dans un ordre schématisant les séquences de leur montage sur la fig. 1.
[0018] La référence numérique 1 désigne la couronne en tant que telle, celle-ci présentant une symétrie de rotation d'axe X1 et étant creuse de sorte à définir un logement (visible sur la fig.
2) pour y arranger les constituants suivants. Un élément de support 2 creux et dont les dimensions sont ajustées aux dimensions du logement de la couronne présente la forme d'un cylindre, fermé d'un côté à titre illustratif, par un fond 3. On trouve ensuite deux ressorts 4 identiques destinés à être disposés à proximité du fond 3 de l'élément de support 2. On prévoit ici deux ressorts 4 identiques du fait de l'épaisseur de matière nécessaire à l'obtention de la rigidité souhaitée dans un but de simplification du procédé d'usinage de ces ressorts.
[0019] Chacun des ressorts 4 est du type ressort plat comprenant une base centrale 5, de forme générale proche de la forme d'un carré, à partir de laquelle s'étendent quatre bras 6 déformables de manière élastique.
Chacun des bras 6 comprend deux portions successives, une première portion courte 7 s'étendant à partir de la base centrale 5 suivant une direction sensiblement radiale avant de présenter un coude 8, sensiblement à angle droit, prolongé par une seconde portion 9, sensiblement rectiligne. On constate en outre que la base centrale 5 de chacun des ressorts 4 présente un trou 10 centré par rapport à l'axe X1 et de forme sensiblement carrée dans l'exemple représenté. Le fonctionnement des ressorts 4 sera exposé plus en détail en relation avec la fig. 3.
[0020] On trouve ensuite, sur la fig. 1, un canon 11 destiné à recevoir une extrémité d'une tige de remontoir (non représentée). Le canon 11 présente une partie principale 12 de forme cylindrique, surmontée par une tête 13 en forme de disque de diamètre supérieur au diamètre de la partie principale.
La tête 13 est elle-même surmontée d'une portion 14 de dimensions transversales plus faibles que celles de la tête, agencée en saillie par rapport à cette dernière et centrée sur l'axe X1. La portion en saillie 14 présente un contour de forme complémentaire, ici sensiblement carrée, à celle des trous 10 des ressorts et destiné à coopérer avec ceux-ci. On peut prévoir tout autre forme non circulaire pour l'ouverture formant le trou 10 des ressorts et la portion en saillie 14, comme par exemple polygonale, sans sortir du cadre de la présente invention tant qu'un entraînement en rotation de la portion en saillie 14 par les ressorts 4 est possible du fait de leur coopération.
Ainsi, comme cela ressort plus clairement de la fig. 2, la hauteur de la portion en saillie 14 est supérieure à l'épaisseur des deux ressorts 4 réunis.
[0021] Il est prévu ensuite un élément rigide 15 en forme d'anneau ou de rondelle, dont l'ouverture centrale présente un diamètre supérieur au diamètre de la tête 13 du canon ainsi qu'une périphérie présentant des crans 16. L'anneau 15 est destiné à être positionné à proximité du fond 3 de l'élément de support de telle manière que les crans 16 se trouvent situés en regard des bras 6 des ressorts 4, comme cela est mieux apparent à la fig. 3.
[0022] Une rondelle 17 supplémentaire vient ensuite pour supporter l'anneau 15 et le canon 11.
Dans ce but, la rondelle 17 présente un diamètre externe sensiblement égal au diamètre de l'anneau 15 ainsi qu'une ouverture centrale 18 de diamètre inférieur au diamètre de la tête 13 du canon. La rondelle 17 comprend en outre un épaulement annulaire 19 de diamètre interne supérieur au diamètre de la tête 13 du canon et de diamètre externe sensiblement égal au diamètre de l'anneau 15.
La rondelle 17 est réalisée de sorte que l'épaisseur de son épaulement annulaire 19 est égale ou supérieure à l'épaisseur de la tête 13 du canon, l'épaulement assurant ainsi la fonction d'une entretoise.
[0023] Les constituants restant sont des éléments de fermeture du dispositif pour en assurer l'étanchéité sans apporter d'autre contribution au dispositif de débrayage selon la présente invention.
[0024] Dans ce but, il est prévu d'utiliser une rondelle 20 de réduction dont le diamètre externe est sensiblement inférieur au diamètre interne de l'élément de support 2 et contre laquelle est disposé un joint annulaire 21 du type O-ring de diamètre au repos sensiblement supérieur au diamètre interne de l'élément de support 2.
Une rondelle 22 plate est ensuite prévue pour fermer le logement de la couronne 1.
[0025] Un tube 23, ou douille, est agencé au travers des ouvertures centrales de la rondelle plate 22, du joint annulaire 21 et de la rondelle de réduction 20, la fonction principale du tube 23 étant de relier la couronne 1 à l'entrée de la boîte (non représentée) de la pièce d'horlogerie mettant en ¼oeuvre le dispositif selon la présente invention, plus précisément à la carrure.
Le tube 23 présente en outre un diamètre externe sensiblement supérieur au diamètre interne du joint annulaire 21 au repos.
[0026] Les fig. 2 et 3 représentent respectivement une vue en coupe transversale de la couronne selon la présente invention, les éléments constitutifs étant assemblés, et une vue en perspective montrant en détail la nature de la coopération mise en ¼oeuvre entre les éléments déformable et rigide. Ces figures permettent de rendre plus claires les interactions existant entre les différents éléments qui viennent d'être décrits en relation avec leur assemblage.
[0027] Les ressorts 4 sont obtenus par un procédé de fabrication conventionnel, par exemple par passage sous presse de feuilles métalliques. De même, le canon 11 de fixation de la tige de remontoir est de type conventionnel.
Les ressorts 4 sont préférablement enfilés, voire chassés, sur la portion en saillie 14 du canon, c'est-à-dire au niveau de l'extrémité du canon opposée à l'extrémité par laquelle la tige de remontoir est destinée à lui être fixée. Préférablement, pour garantir une bonne longévité au dispositif, les ressorts sont en outre soudés sur la portion en saillie 14, éventuellement au moyen d'un faisceau laser, sur une pluralité de points de contact situés à l'interface entre le trou 10 de la base centrale 5 et du contour de la portion en saillie 14.
[0028] On peut noter que les ressorts 4 sont autocentrés du fait de leur coopération avec la portion en saillie 14.
[0029] D'autre part, l'anneau 15 et la rondelle 17 sont également rendus solidaires, préférablement par un soudage au laser,
avant que la portion principale 12 du canon 11 ne soit enfilée au travers de l'ouverture 18 de la rondelle 17. La tête 13 du canon se trouve alors disposée en appui sur la surface plane 24 de la rondelle 17, tandis que les deux ressorts 4 se trouvent disposés en regard de l'anneau 15, plus particulièrement en regard des crans 16.
[0030] L'ensemble ainsi formé du canon 11 portant les ressorts 4 avec l'anneau 15 et la rondelle 17 sont ensuite chassés à l'intérieur de l'élément de support 2. De manière préférée non limitative, un soudage laser est également appliqué à l'interface entre l'élément de support 2 et la périphérie externe de la rondelle 17 pour garantir une meilleure tenue dans le temps de l'ensemble défini ci-dessus à l'intérieur de l'élément de support.
On constate sur la fig. 2 que le fond 3 de l'élément de support remplit la fonction d'une butée lors de l'opération au cours de laquelle l'ensemble ci-dessus est chassé dans l'élément de support 2.
[0031] Tel que mentionné précédemment, l'épaisseur des deux ressorts 4 réunis est inférieure à l'épaisseur de l'anneau 15 pour que les ressorts puissent tourner par rapport à l'axe X1 sans subir de frottement contre le fond 3 de l'élément de support 2.
[0032] L'élément de support 2 comporte un épaulement 25 faisant face à l'extérieur de la couronne 1 et séparant l'intérieur de l'élément de support en deux portions de diamètres internes différents.
Une première portion 26 située entre le fond 3 et l'épaulement 25 présente un premier diamètre sensiblement supérieur au diamètre de l'anneau 15 et de la rondelle 17, tandis qu'une seconde portion 27 s'étendant entre l'épaulement 25 et l'extrémité de l'élément de support situé du côté de son ouverture présente un second diamètre supérieur au premier diamètre.
[0033] La rondelle de réduction 20 est alors enfilée dans l'élément de support 2 de manière à être disposée en butée contre l'épaulement 25. De même, le joint annulaire 21 est enfilé à force dans l'élément de support 2, en appui contre la rondelle de réduction 20.
Dans la mesure où le diamètre externe au repos du joint annulaire 21 est légèrement supérieur au second diamètre interne de l'élément de support 2, le joint annulaire se trouve légèrement précontraint lorsqu'il se trouve en place. Une telle mesure, qui est conventionnelle, permet de garantir un bon contact du joint annulaire contre la paroi interne de l'élément de support et donc une bonne qualité de l'étanchéité entre ces deux surfaces.
[0034] L'ensemble des constituants ainsi montés les uns avec les autres est alors chassé à l'intérieur du couvercle 1, ce dernier comportant un logement 28 de forme générale cylindrique et de dimensions légèrement supérieures aux dimensions externes de l'élément de support 2.
Dans la région de son ouverture 29, le couvercle 1 comporte une gorge annulaire 30 à l'intérieur de laquelle la rondelle plate 22 est arrangée, un petit épaulement annulaire 31 de diamètre interne inférieur au diamètre externe de la rondelle plate 22 étant prévu pour la retenir dans la gorge annulaire 30. Du point de vue du procédé de fabrication, on peut noter que la rondelle plate 22 est disposée contre un épaulement, correspondant au côté de la gorge 30 faisant face à l'extérieur, préalablement à une opération de sertissage servant à former l'épaulement 31.
Par ailleurs, la région centrale de la rondelle plate 22 se trouve alors disposée en appui contre le joint annulaire 21 et assure notamment son positionnement dans la direction de l'axe X1.
[0035] Le tube 23 est alors enfilé à l'intérieur de l'espace central du logement 28 laissé vide en glissant contre le joint annulaire. En effet, le diamètre externe du tube 23 est légèrement supérieur au diamètre interne du joint annulaire 21 de façon à comprimer ce dernier suivant une direction radiale et renforcer l'étanchéité entre le joint annulaire et l'élément de support 2, en plus de garantir l'étanchéité entre le joint annulaire et le tube 23. D'autre part, le diamètre interne du tube 23 est légèrement supérieur au diamètre externe du canon 11 pour permettre la libre rotation de ce dernier.
On peut noter qu'au cours du montage du dispositif sur une pièce d'horlogerie, le tube 23 est, préalablement à son montage dans la couronne 1, chassé dans la carrure de la pièce d'horlogerie jusqu'au niveau de son épaulement, particulièrement visible sur la fig. 2.
[0036] On constate sur la fig. 2 que le canon 11 a été représenté en coupe partielle pour plus de clarté. En effet, il est apparent de cette figure que le canon comporte une ouverture au niveau de son extrémité faisant face à l'extérieur de la couronne 1, pour agencer une extrémité de tige de remontoir, tel qu'exposé précédemment.
Dans ce but, le canon 11 comporte un alésage 32 central présentant un filetage 33 permettant de rendre une tige de remontoir solidaire du canon par vissage, de manière conventionnelle.
[0037] La fig. 3 représente le détail du positionnement relatif des ressorts 4 avec l'anneau 15 et, plus particulièrement, avec les crans 16.
[0038] La forme des ressorts 4 représentés sur les figures correspond à une forme de réalisation préférée illustrée à titre non limitatif. Il est en effet plus clairement visible sur la fig. 3 que les ressorts présentent chacun une forme galbée contribuant à ses propriétés en terme d'élasticité.
En particulier, on peut noter, qu'au niveau de chacun des bras 6, un évidement 34 est ménagé partiellement dans la matière de la base centrale 5 et à l'intérieur du coude 8, c'est-à-dire dans la région qui subit les contraintes les plus importantes au moment où le ressort subit une déformation. Les évidements 34 selon le présent mode de réalisation préféré présentent un contour partiellement circulaire.
[0039] En outre, les secondes portions 9 des bras 6 présentent des surfaces externes incurvées pour améliorer la qualité des contacts avec l'anneau 15 pendant les mouvements de rotation. Plus précisément, ces surfaces externes comportent des régions surfaciques 35 qui sont au contact de portions longues 36 de la périphérie interne de l'anneau 15.
Les portions longues 36 présentent une direction sensiblement tangentielle par rapport à l'axe X1 de la couronne et sont séparées par des portions courtes 37 formant les crans 16, orientées dans des directions sensiblement radiales.
[0040] Les portions longues 36 de la périphérie interne de l'anneau 15 présentent une légère courbure, complémentaire de la courbure que présentent les régions surfaciques 35 des bras 6.
[0041] De même, les extrémités 38 des bras 6 sont arrondies pour limiter leurs frottements avec les crans 16 lorsque le dispositif de débrayage est activé.
[0042] La fig. 3 montre une partie du dispositif de débrayage selon la présente invention dans une configuration suivant laquelle il n'est pas activé.
En effet, les bras 6 des ressorts sont représentés dans leur configuration au repos dans laquelle ils sont en contact avec les portions longues 36 de la périphérie interne de l'anneau 15 sans être déformés ou dans une mesure négligeable.
[0043] On comprend d'après la représentation de la fig. 3 et d'après la description qui précède en relation avec les fig. 1 et 2 que, lorsque la couronne 1 est entraînée en rotation dans le sens anti-horaire, elle entraîne l'anneau 15 et la rondelle 17 dans le même sens. Il est évident dans ce cas que les crans 16 exercent alors une force de pression sur les extrémités 38 des bras de ressorts avec lesquels ils sont en prise, entraînant de ce fait un mouvement de rotation du canon 11 dans le même sens et, par conséquent de la tige de remontoir (non représentée).
Lorsque les bras 6 des ressorts subissent une force de pression dans ce sens via leurs extrémités respectives, ils ne peuvent pratiquement pas se déformer, en tout cas tant que le couple de rotation transmis par l'anneau 15 reste compris à l'intérieur d'un domaine correspondant à une utilisation normale de la pièce d'horlogerie.
[0044] D'autre part, lorsque la couronne 1 est entraînée en rotation dans le sens horaire, elle entraîne également l'anneau 15 et la rondelle 17 dans le même sens. Dans ce cas, le couple de rotation est transmis dans le sens horaire depuis l'anneau 15 vers les ressorts 4 via les régions surfaciques 35.
Il apparaît alors que, du point de vue mécanique, lorsque la résistance opposée par la tige de remontoir, via le canon 11, atteint une certaine valeur prédéfinie, les régions surfaciques 35 peuvent commencer à glisser par rapport aux portions longues 36 de l'anneau 15, du fait d'un début de déformation des bras 6 de ressorts.
Aussi, lorsque la valeur du couple à transmettre aux ressorts 4 pour pouvoir les entraîner dans le sens horaire dépasse une valeur prédéfinie par construction, les portions longues 36 de l'anneau glissent sur les régions surfaciques 35 des ressorts 4 déformés, ces derniers n'étant par conséquent plus entraînés en rotation par le mouvement de rotation de la couronne 1.
[0045] Comme cela a déjà été mentionné, une telle mesure permet d'éviter, par exemple, d'endommager le mouvement d'une pièce d'horlogerie dans laquelle le ressort de barillet est rechargé par la rotation de la couronne, une fois que celui-ci est arrivé à pleine charge.
Grâce au dispositif selon la présente invention, la tige de remontoir n'est plus entraînée dans un tel cas de figure, ce qui permet de préserver le mouvement de la pièce d'horlogerie.
[0046] On peut noter qu'un intérêt important du dispositif selon la présente invention réside dans sa simplicité de fabrication et de montage, en particulier lorsque l'on considère que les composants employés présentent des dimensions relativement faibles, la couronne présentant généralement un diamètre inférieur à 5-6 millimètres.
[0047] Par ailleurs, la structure du dispositif selon la présente invention permet avantageusement d'utiliser des tiges de remontoir conventionnelles pour la mise en place de la couronne.
En outre, cette structure permet également de modifier de manière très simple l'aspect esthétique de la couronne, pour répondre à des exigences de clients divers, tout en limitant le nombre de constituants qui doivent être modifiés en réponse à la diversité de ces exigences. En effet, une modification de l'aspect extérieur de la couronne est généralement suffisante pour obtenir l'aspect esthétique recherché, sans qu'il soit nécessaire de modifier aucun des autres éléments constitutifs du dispositif selon la présente invention.
[0048] D'autre part, on peut noter que le mode de réalisation décrit prévoit deux ressorts 4 identiques, ce qui permet d'obtenir une certaine rigidité, adaptée à la valeur de couple de rotation prédéfinie souhaitée.
L'homme du métier pourra modifier le nombre de ressorts utilisés pour l'adapter à ses propres besoins sans sortir du cadre de la présente invention, en arrangeant davantage de ressorts pour augmenter la rigidité.
[0049] Comme cela a déjà été mentionné, un choix de matériaux pour la réalisation respectivement du ressort 4 et de l'anneau rigide 15 de sorte que les duretés correspondantes sont voisines permet de garantir une meilleure longévité au dispositif de débrayage selon la présente invention.
A titre d'exemple, on pourra utiliser des aciers de type conventionnel, pour ces deux éléments, dont les duretés respectives sont de l'ordre de 500 à 600 HV, pour trouver un compromis entre la rigidité du ressort et l'usure par frottement des deux éléments.
[0050] La description qui précède correspond à un mode de réalisation particulier et ne saurait en aucun cas être considérée comme limitative, en ce qui concerne plus particulièrement la forme décrite et représentée pour les ressorts et les crans avec lesquels ils coopèrent.
[0051] En particulier, on constate aisément d'après la fig. 3 qu'en retournant les ressorts 4 et l'anneau 15 par une symétrie par rapport au plan de cette figure, on obtient la fonction de débrayage pour le sens de rotation inverse de celui décrit.
Cette caractéristique particulière confère au dispositif selon la présente invention un avantage supplémentaire du fait que le fabricant peut utiliser les mêmes constituants pour mettre en ¼oeuvre l'invention dans un sens de rotation ou dans l'autre.
[0052] De même, la forme décrite pour les ressorts 4 n'est pas limitative et toute autre forme voisine permettant d'obtenir le même effet technique peut être mise en ¼oeuvre sans sortir du cadre de la présente invention. Plus particulièrement, le nombre de bras 6 de ressorts décrits et représentés n'est pas limitatif dans la mesure où il constitue un paramètre supplémentaire permettant d'ajuster la rigidité des ressorts employés.
En effet, du fait de l'auto centrage issu de la coopération de trou 10 du ressort avec la portion en saillie 14 du canon, un seul bras 6 peut suffire à assurer la fonction nécessaire au dispositif selon la présente invention en relation avec l'anneau 15.
[0053] En outre, il est possible de prévoir des variantes de réalisation des ressorts et des crans 16 de l'anneau 15 selon lesquelles le comportement du ressort est identique dans les deux sens de rotation.
Dans ce cas, on peut par exemple prévoir que les crans sont réalisés sous la forme de petits évidements pratiqués dans la périphérie interne de l'anneau 15, les bras déformables des ressorts s'étendant alors dans des directions sensiblement radiales, autrement dit ils ne comporteraient pas de coude 8, pour réagir de manière similaire à des forces tangentielles appliquées à leurs extrémités, dans un sens de rotation ou dans l'autre.
[0054] Une autre variante possible consisterait à prévoir deux étages superposés dont chacun comporterait un anneau rigide et au moins un ressort coopérant avec des crans de l'anneau correspondant, les sens de rotation respectifs des deux étages étant inversés. Dans ce cas, la couronne 1 pourrait prendre deux positions axiales par rapport à la tige de remontoir, un seul étage étant opérationnel dans chacune des deux positions.
Un tel dispositif permettrait d'obtenir la fonction de débrayage de la présente invention dans deux sens différents de rotation, chaque sens correspondant à une position axiale donnée de la couronne.
[0055] Bien entendu, les applications de la présente invention ne sont pas limitées aux tiges de remontoir mais s'étendent à tout autre utilisation d'une tige-couronne présentant des risques d'endommagement de composants du mouvement d'une pièce d'horlogerie.
Technical area
The present invention relates to a crown for a timepiece comprising a housing X1 axis inside which are arranged in particular a barrel having, in the region of a first end, means for fixing a rod winding. The housing also comprises at least one first member, elastically deformable, cooperating by friction in a rotational movement relative to the axis X1, at least in a first direction of rotation, with a rigid element of suitable shape, as long as the torque transmitted by one of these elements to the other remains below a predefined value.
Beyond the predefined value, the first deformable element is capable of deforming to involve a sliding connection between it and the rigid element.
Technological background
Such crowns of the type comprising a disengaging device are known from the prior art. Known such devices implemented, for example, to avoid damaging the mechanism of a timepiece when the winding stem is driven by the user to arm the barrel spring, the latter being fully armed.
US Patent 2,637,987 describes several embodiments of a ring of the type mentioned above. All the embodiments described provide that the ring has a cylindrical housing inside which the disengaging device is arranged.
In particular, the housing comprises, at its periphery, a leaf spring integral with the crown and intended to cooperate with one end of the winding stem disposed within the housing. For this purpose, the end of the winding stem has a particular form, specific to each of the embodiments described, adapted to the shape of the corresponding leaf spring.
The cooperation between the leaf spring and the winding stem is effective as the torque to be transmitted to the winding stem from a rotation of the ring, via the leaf spring, does not exceed a predefined value. When this preset value is reached, which may be the case for example when the barrel spring is fully armed, the leaf spring deforms and stops cooperation with the winding stem.
Thus, any subsequent rotational movement of the crown under these conditions is no longer transmitted to the winding stem.
The device described in this US patent however has a number of disadvantages. Indeed, the structure described and shown is complex both from the point of view of manufacture and assembly, particularly because of the dimensions to be considered in the field of crowns for watchmaking.
The manufacture of different springs involved is delicate, on the one hand, because of their shape and, secondly, because they are mounted prestressed, which makes their mounting in the delicate crown.
Another disadvantage of the device described in US Patent 2,637,987 stems from the need to provide a particular shape for the end of the winding stem disposed inside the ring, so that it can cooperate with the particular shape chosen for the spring.
Such a constraint requires the manufacturer to provide different manufacturing processes for the different forms of winding stem to use, thus representing a source of additional cost.
Summary of the invention
The present invention therefore has the main purpose of overcoming the aforementioned drawbacks of the prior art by providing a device for a crown, to avoid causing damage to the movement of a timepiece, this device having a simple structure and allowing easy assembly compared to the devices of the prior art.
For this purpose, the present invention relates to a ring of the type mentioned above, characterized in that the elastically deformable element is integral with the barrel while the rigid element is integral with the ring.
Thanks to these characteristics,
the device according to the invention has a relatively simple structure obtained by a simple assembly. In addition, the fact that the elastic element is disposed on the barrel receiving the winding stem does not require the manufacturer of particular structure of the end of the winding stem disposed in the ring. Such a feature allows the manufacturer to be limited to a single winding stem structure, regardless of the embodiment of the present invention implemented.
In a preferred embodiment of the present invention, the deformable element is made in the form of a spring comprising a central base from which extend at least two deformable arms, preferably four.
In this case, the rigid element is made in the form of a ring having a plurality of notches arranged on its inner periphery and intended to cooperate with surface regions of the deformable arms.
With such a structure, the deformable element can be mounted in the housing of the ring without prestressed, which greatly simplifies the assembly relative to the device of the aforementioned prior art.
Preferably non-limiting manner, the cooperation between the spring and the ring is permanent in a first direction of rotation, that is to say that it does not depend on the value of the torque transmitted by one elements to the other, while a declutching threshold is provided in the second direction of rotation.
[0013] Alternatively,
two stages are provided, each of which comprises a spring and notched ring assembly, each of the two stages being intended to allow disengagement of the device in a predefined direction. In this case, the ring is able to be moved along its axis X1 relative to the winding stem to activate one stage or the other.
Preferably, the deformable element and the rigid element are respectively made of materials whose respective hardnesses are similar, such a feature to ensure a good longevity to the device according to the present invention.
Brief description of the drawings
Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows,
made with reference to the accompanying drawings given by way of non-limiting example and in which:
<tb> fig. 1 <sep> represents an exploded perspective view of the timepiece crown according to a preferred embodiment of the present invention;
<tb> fig. 2 <sep> represents a cross-sectional view of the ring shown in FIG. 1 when these components are assembled, and
<tb> fig. 3 <sep> represents a perspective view showing in detail the nature of the cooperation implemented between the deformable and rigid elements.
detailed description
FIG. 1 shows an exploded perspective view of the crown according to a preferred embodiment of the present invention to highlight the simplicity of the corresponding structure and the simplicity of mounting the various components with each other.
The various constituent elements of the ring according to the invention are shown in an order schematically the sequences of their assembly in FIG. 1.
The reference numeral 1 designates the ring as such, the latter having a rotation symmetry axis X1 and being hollow so as to define a housing (visible in FIG.
2) to arrange the following constituents. A hollow support element 2 whose dimensions are adjusted to the dimensions of the housing of the ring is in the form of a cylinder, closed on one side for illustrative purposes, by a bottom 3. There are then two identical springs 4 for be arranged close to the bottom 3 of the support element 2. Here two identical springs 4 are provided because of the thickness of material necessary to obtain the desired rigidity for the purpose of simplifying the machining process of the machine. these springs.
Each of the springs 4 is of the flat spring type comprising a central base 5, of general shape close to the shape of a square, from which extend four arms 6 elastically deformable.
Each of the arms 6 comprises two successive portions, a first short portion 7 extending from the central base 5 in a substantially radial direction before presenting a bend 8, substantially at right angles, extended by a second portion 9, substantially rectilinear . It is further noted that the central base 5 of each of the springs 4 has a hole 10 centered with respect to the axis X1 and of substantially square shape in the example shown. The operation of the springs 4 will be explained in more detail in relation to FIG. 3.
Then, in FIG. 1, a barrel 11 for receiving an end of a winding stem (not shown). The barrel 11 has a main portion 12 of cylindrical shape, surmounted by a disc-shaped head 13 of diameter greater than the diameter of the main part.
The head 13 is itself surmounted by a portion 14 of smaller transverse dimensions than those of the head, arranged projecting with respect to the latter and centered on the axis X1. The projecting portion 14 has a contour of complementary shape, here substantially square, to that of the holes 10 of the springs and intended to cooperate therewith. Any other non-circular shape may be provided for the opening forming the hole 10 of the springs and the protruding portion 14, for example polygonal, without departing from the scope of the present invention as long as a rotation drive of the protruding portion 14 by the springs 4 is possible because of their cooperation.
Thus, as is more clearly apparent from FIG. 2, the height of the projecting portion 14 is greater than the thickness of the two springs 4 together.
There is then provided a rigid element 15 in the form of a ring or washer, whose central opening has a diameter greater than the diameter of the head 13 of the barrel and a periphery having notches 16. The ring 15 is intended to be positioned near the bottom 3 of the support member so that the notches 16 are located opposite the arms 6 of the springs 4, as is best seen in FIG. 3.
An additional washer 17 then comes to support the ring 15 and the barrel 11.
For this purpose, the washer 17 has an outer diameter substantially equal to the diameter of the ring 15 and a central opening 18 of diameter less than the diameter of the head 13 of the barrel. The washer 17 further comprises an annular shoulder 19 of internal diameter greater than the diameter of the head 13 of the barrel and of external diameter substantially equal to the diameter of the ring 15.
The washer 17 is made so that the thickness of its annular shoulder 19 is equal to or greater than the thickness of the head 13 of the barrel, the shoulder thus ensuring the function of a spacer.
The remaining constituents are closing elements of the device to ensure the seal without making any other contribution to the disengaging device according to the present invention.
For this purpose, it is intended to use a reduction ring 20 whose outer diameter is substantially smaller than the inner diameter of the support member 2 and against which is disposed an annular seal 21 O-ring type of diameter at rest substantially greater than the internal diameter of the support element 2.
A washer 22 flat is then provided to close the housing of the crown 1.
A tube 23, or sleeve, is arranged through the central openings of the flat washer 22, the annular seal 21 and the reduction ring 20, the main function of the tube 23 being to connect the ring 1 to the input of the box (not shown) of the timepiece implementing the device according to the present invention, specifically to the middle part.
The tube 23 further has an outer diameter substantially greater than the inner diameter of the annular seal 21 at rest.
Figs. 2 and 3 respectively represent a cross-sectional view of the ring according to the present invention, the constituent elements being assembled, and a perspective view showing in detail the nature of the cooperation implemented between the deformable and rigid elements. These figures make it possible to make clear the interactions existing between the various elements which have just been described in relation to their assembly.
The springs 4 are obtained by a conventional manufacturing process, for example by passing in press of metal sheets. Similarly, the barrel 11 for fixing the winding stem is of conventional type.
The springs 4 are preferably threaded, or even driven, on the protruding portion 14 of the barrel, that is to say at the end of the barrel opposite the end by which the winding stem is intended to be fixed. Preferably, to ensure a good life of the device, the springs are furthermore welded to the protruding portion 14, possibly by means of a laser beam, on a plurality of contact points located at the interface between the hole 10 of the device. central base 5 and the contour of the protruding portion 14.
It may be noted that the springs 4 are self-centered because of their cooperation with the projecting portion 14.
On the other hand, the ring 15 and the washer 17 are also made integral, preferably by laser welding,
before the main portion 12 of the barrel 11 is threaded through the opening 18 of the washer 17. The head 13 of the barrel is then placed in abutment on the flat surface 24 of the washer 17, while the two springs 4 are arranged facing the ring 15, more particularly facing the notches 16.
The assembly thus formed of the barrel 11 carrying the springs 4 with the ring 15 and the washer 17 are then driven inside the support member 2. In a non-limiting manner, a laser welding is also applied to the interface between the support member 2 and the outer periphery of the washer 17 to ensure better durability of the assembly defined above within the support member.
We see in fig. 2 that the bottom 3 of the support member fulfills the function of a stop during the operation in which the above assembly is driven into the support member 2.
As mentioned above, the thickness of the two springs 4 together is less than the thickness of the ring 15 so that the springs can rotate relative to the axis X1 without suffering friction against the bottom 3 of the support element 2.
The support member 2 has a shoulder 25 facing the outside of the ring 1 and separating the inside of the support member into two portions of different internal diameters.
A first portion 26 located between the bottom 3 and the shoulder 25 has a first diameter substantially greater than the diameter of the ring 15 and the washer 17, while a second portion 27 extending between the shoulder 25 and the the end of the support member located on the side of its opening has a second diameter greater than the first diameter.
The reduction ring 20 is then threaded into the support member 2 so as to be disposed in abutment against the shoulder 25. Similarly, the annular seal 21 is forced into the support member 2, resting against the reduction washer 20.
Insofar as the outer diameter at rest of the annular seal 21 is slightly greater than the second internal diameter of the support member 2, the annular seal is slightly prestressed when in place. Such a measurement, which is conventional, ensures good contact of the annular seal against the inner wall of the support member and therefore a good quality of the seal between these two surfaces.
All components and mounted together with each other is then driven into the lid 1, the latter having a housing 28 of generally cylindrical shape and dimensions slightly greater than the external dimensions of the support member 2.
In the region of its opening 29, the cover 1 has an annular groove 30 inside which the flat washer 22 is arranged, a small annular shoulder 31 of internal diameter smaller than the outer diameter of the flat washer 22 being provided for the retain in the annular groove 30. From the point of view of the manufacturing process, it may be noted that the flat washer 22 is disposed against a shoulder, corresponding to the side of the groove 30 facing the outside, prior to a crimping operation forming the shoulder 31.
Furthermore, the central region of the flat washer 22 is then placed in abutment against the annular seal 21 and ensures in particular its positioning in the direction of the axis X1.
The tube 23 is then threaded inside the central space of the housing 28 left empty by sliding against the annular seal. Indeed, the outer diameter of the tube 23 is slightly greater than the internal diameter of the annular seal 21 so as to compress the latter in a radial direction and to reinforce the seal between the annular seal and the support member 2, in addition to guaranteeing the seal between the annular seal and the tube 23. On the other hand, the internal diameter of the tube 23 is slightly greater than the outer diameter of the barrel 11 to allow the free rotation of the latter.
It may be noted that during the mounting of the device on a timepiece, the tube 23 is, prior to its mounting in the ring 1, driven into the middle of the timepiece to the level of its shoulder, particularly visible in FIG. 2.
It is noted in FIG. 2 that the barrel 11 has been shown in partial section for clarity. Indeed, it is apparent from this figure that the barrel has an opening at its end facing the outside of the ring 1, to arrange a winding stem end, as previously exposed.
For this purpose, the barrel 11 comprises a central bore 32 having a thread 33 making it possible to make a winding stem integral with the barrel by screwing, in a conventional manner.
FIG. 3 represents the detail of the relative positioning of the springs 4 with the ring 15 and, more particularly, with the notches 16.
The shape of the springs 4 shown in the figures corresponds to a preferred embodiment illustrated in a non-limiting manner. It is indeed more clearly visible in FIG. 3 that the springs each have a curved shape contributing to its properties in terms of elasticity.
In particular, it can be noted that at each of the arms 6, a recess 34 is formed partially in the material of the central base 5 and inside the elbow 8, that is to say in the region which undergoes the most important stresses at the moment when the spring undergoes a deformation. The recesses 34 according to the present preferred embodiment have a partially circular outline.
In addition, the second portions 9 of the arms 6 have curved outer surfaces to improve the quality of the contacts with the ring 15 during the rotational movements. More precisely, these external surfaces comprise surface regions 35 which are in contact with long portions 36 of the inner periphery of the ring 15.
The long portions 36 have a substantially tangential direction relative to the axis X1 of the ring and are separated by short portions 37 forming the notches 16, oriented in substantially radial directions.
The long portions 36 of the inner periphery of the ring 15 have a slight curvature, complementary to the curvature of the surface regions 35 of the arms 6.
Similarly, the ends 38 of the arms 6 are rounded to limit their friction with the notches 16 when the disengagement device is activated.
FIG. 3 shows a part of the disengaging device according to the present invention in a configuration in which it is not activated.
Indeed, the arms 6 of the springs are shown in their rest configuration in which they are in contact with the long portions 36 of the inner periphery of the ring 15 without being deformed or to a negligible extent.
It is understood from the representation of FIG. 3 and according to the above description in relation to FIGS. 1 and 2 that, when the ring 1 is rotated in the counterclockwise direction, it drives the ring 15 and the washer 17 in the same direction. It is obvious in this case that the notches 16 then exert a pressure force on the ends 38 of the spring arms with which they are engaged, thereby causing the barrel 11 to rotate in the same direction and, consequently, of the winding stem (not shown).
When the arms 6 of the springs undergo a pressing force in this direction via their respective ends, they can practically not deform, in any case as long as the torque transmitted by the ring 15 remains within the a field corresponding to a normal use of the timepiece.
On the other hand, when the ring 1 is rotated in the clockwise direction, it also causes the ring 15 and the washer 17 in the same direction. In this case, the torque is transmitted clockwise from the ring 15 to the springs 4 via the surface regions 35.
It then appears that, from the mechanical point of view, when the resistance opposed by the winding stem, via the barrel 11, reaches a certain predefined value, the surface regions 35 can begin to slide with respect to the long portions 36 of the ring 15, due to a beginning of deformation of the arms 6 of springs.
Also, when the value of the torque to be transmitted to the springs 4 in order to be able to drive them in the clockwise direction exceeds a predefined value by construction, the long portions 36 of the ring slide on the surface regions 35 of the deformed springs 4, the latter being being consequently more rotated by the rotational movement of the ring 1.
As has already been mentioned, such a measure avoids, for example, damaging the movement of a timepiece in which the mainspring is recharged by the rotation of the crown, once that it arrived at full load.
Thanks to the device according to the present invention, the winding stem is no longer driven in such a case, which makes it possible to preserve the movement of the timepiece.
It may be noted that a significant advantage of the device according to the present invention lies in its simplicity of manufacture and assembly, particularly when it is considered that the components used have relatively small dimensions, the ring generally having a diameter less than 5-6 millimeters.
Furthermore, the structure of the device according to the present invention advantageously allows the use of conventional winding rods for the establishment of the crown.
In addition, this structure also makes it possible to very simply change the aesthetic appearance of the crown, to meet the requirements of various customers, while limiting the number of components that must be modified in response to the diversity of these requirements. Indeed, a change in the external appearance of the ring is generally sufficient to obtain the desired aesthetic appearance, without the need to change any of the other components of the device according to the present invention.
On the other hand, it can be noted that the described embodiment provides two identical springs 4, which allows to obtain a certain rigidity, adapted to the predefined desired torque value.
Those skilled in the art can modify the number of springs used to adapt it to their own needs without departing from the scope of the present invention, by arranging more springs to increase the rigidity.
As has already been mentioned, a choice of materials for the realization respectively of the spring 4 and the rigid ring 15 so that the corresponding hardnesses are close together ensures a better longevity to the release device according to the present invention. .
By way of example, it is possible to use steels of conventional type, for these two elements, whose respective hardnesses are of the order of 500 to 600 HV, to find a compromise between the rigidity of the spring and the frictional wear. of the two elements.
The foregoing description corresponds to a particular embodiment and can in no way be considered as limiting, with particular regard to the form described and shown for the springs and notches with which they cooperate.
In particular, it is easy to see from FIG. 3 that by turning the springs 4 and the ring 15 by a symmetry with respect to the plane of this figure, we obtain the disengagement function for the direction of rotation opposite to that described.
This particular feature gives the device according to the present invention an additional advantage that the manufacturer can use the same constituents to implement the invention in one direction of rotation or in the other.
Similarly, the form described for the springs 4 is not limiting and any other similar form to obtain the same technical effect can be implemented without departing from the scope of the present invention. More particularly, the number of spring arms 6 described and shown is not limiting in that it constitutes an additional parameter for adjusting the rigidity of the springs employed.
Indeed, because of the self centering resulting from the spring hole cooperation 10 with the protruding portion 14 of the barrel, a single arm 6 may be sufficient to provide the function necessary for the device according to the present invention in connection with the ring 15.
In addition, it is possible to provide alternative embodiments of the springs and notches 16 of the ring 15 according to which the behavior of the spring is identical in both directions of rotation.
In this case, it is possible for example to provide that the notches are made in the form of small recesses formed in the inner periphery of the ring 15, the deformable arms of the springs then extending in substantially radial directions, in other words they do not would have no bend 8, to react similarly to tangential forces applied at their ends, in one direction of rotation or in the other.
Another possible variant would be to provide two superimposed stages, each of which would comprise a rigid ring and at least one spring cooperating with notches of the corresponding ring, the respective directions of rotation of the two stages being reversed. In this case, the ring 1 could take two axial positions relative to the winding stem, a single stage being operational in each of the two positions.
Such a device would make it possible to obtain the disengaging function of the present invention in two different directions of rotation, each direction corresponding to a given axial position of the ring gear.
Of course, the applications of the present invention are not limited to the winding rods but extend to any other use of a stem-crown with risks of damage to components of the movement of a piece of metal. watchmaking.