CH706795B1 - Mobiles, destinés à être utilisés dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, et mouvement horloger. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à des mobiles, destinés à être utilisés dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, qui sont dimensionnés et agencés pour optimiser l’utilisation de l’énergie fournie par le moteur. En particulier, les mobiles peuvent comprendre une roue dentée (10) ayant les dents (11) avec une forme asymétrique par rapport à l’axe qui se trouve dans le plan de la roue dentée (10), et/ou comprendre au moins deux roues dentées arrangées de manière coaxiale et positionnées pour que les dents de la première roue dentée soient décalées par rapport aux dents (241).des autres roues dentées dans la vue d’en haut, et/ou être muni d’un accumulateur d’énergie. L’invention se rapporte également à un mouvement horloger muni d’au moins un tel mobile.

Description

Description

Domaine technique de l’invention [0001] La présente invention se rapporte à un mobile, destiné à être utilisé dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, et à un mouvement horloger. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un tel mobile qui permet d’optimiser la transmission d’énergie entre la source d’énergie et l’oscillateur de la pièce d’horlogerie, ainsi qu’à un mouvement horloger qui est muni d’au moins un de ces mobiles.

Etat de la technique [0002] Une pièce d’horlogerie mécanique classique est entraînée par un ressort moteur qui est logé dans un barillet. Pour transmettre la force emmagasinée dans le barillet aux différents organes de la pièce d’horlogerie, on utilise un train cinématique composé des combinaisons des roues et des pignons qu’on appelle communément des «mobiles». Ainsi, un mobile horloger est constitué par une roue dentée qui est rivée sur son pignon.

[0003] Le train cinématique qui relie le barillet à la roue d’échappement (et indirectement à l’oscillateur de la pièce d’horlogerie) dans une montre mécanique classique et qu’on appelle «rouage de finissage» est composé de trois mobiles, à savoir mobile de centre, mobile de minutes et mobile de secondes.

[0004] Comme la transmission d’énergie entre le barillet et l’échappement influence directement les performances de la pièce d’horlogerie, les horlogers essaient depuis de nombreuses années d’optimiser les mouvements, en adaptant p.ex. le nombre ou la forme des mobiles. En particulier, on cherche à mettre en oeuvre des mobiles permettant la transmission d’une force constante depuis le ressort moteur jusqu’à la roue d’échappement. Cependant, on n’a pas encore pu trouver une solution qui répondrait à toutes les questions qui se posent en connexion avec l’optimisation de la transmission de l’énergie.

Exposé sommaire de l’invention [0005] Par conséquent, la présente invention a pour objet de proposer une nouvelle manière d’optimiser la transmission d’énergie entre le ressort moteur (ou une autre source d’énergie motrice) et la roue d’échappement dans une pièce d’horlogerie mécanique. En particulier, la présente invention a pour objet de proposer des nouveaux mobiles qui ne présentent pas les désavantages des pièces connues et qui sont en outre particulièrement convenables pour être utilisés dans le domaine de l’horlogerie.

[0006] A cet effet, l’invention a pour objet selon un premier aspect des mobiles, destinés à être utilisés dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, caractérisés en ce qu’ils sont dimensionnés et agencés pour optimiser l’utilisation de l’énergie fournie par le moteur. Notamment, les mobiles selon la présente invention diffèrent des mobiles classiques en ce qu’ils rendent possible une utilisation plus optimale de l’énergie fournie par la source d’énergie (p.ex. le ressort moteur).

[0007] Selon un mode de réalisation d’un premier mobile selon l’invention, le mobile comprend une roue dentée ayant les dents avec une forme asymétrique par rapport à l’axe qui se trouve dans le plan de la roue dentée. Ce premier mobile de la présente invention permet entre autre l’utilisation optimale de l’espace. En effet, le mouvement horloger peut être conçu de manière à ce que tous les mobiles tournent en un seul sens (en tout temps). Grâce à cette modification, une seule surface des dents est effectivement utilisée pendant que l’autre surface n’a pas de fonction. L’invention propose donc de construire des dents plus fines, qui ne disposent que d’une seule surface «active». L’espace gagné par rapport aux mobiles classiques peut par la suite être utilisé pour augmenter le nombre des dents et ainsi améliorer les performances du mouvement entier.

[0008] Selon un mode de réalisation d’un deuxième mobile selon la présente invention, le mobile comprend au moins deux roues dentées arrangées de manière coaxiale et positionnées pour que les dents de la première roue dentée soient décalées angulairement par rapport aux dents des autres roues dentées. Avec ce deuxième mobile de la présente invention, le fonctionnement de la montre peut être optimisé davantage. En effet, dans un train d’engrenages «classique», la rotation des mobiles n’est pas parfaite, mais elle est susceptible de produire les vibrations et le bruit par des excitations associées aux conditions de contact irrégulières entre les dentures. En rajoutant au moins une deuxième roue dentée avec la denture décalée, le temps de contact entre les dentures respectives est également décalé de manière à produire une rotation plus souple qu’avec une seule denture.

[0009] Selon un mode de réalisation d’un troisième mobile selon la présente invention, le mobile est muni d’un accumulateur d’énergie. L’effet direct de ce troisième mobile de la présente invention est la possibilité d’accumuler de l’énergie dans la totalité du train d’engrenages et d’optimiser de cette manière l’entraînement du train en tout temps. Grâce à l’accumulation de l’énergie dans la totalité du train d’engrenages, il est possible d’augmenter la quantité totale de l’énergie accumulée ou bien de réduire la taille du ressort de barillet pour laisser plus d’espace aux autres éléments de la montre (p.ex. des complications supplémentaires). Ainsi, un mobile selon le troisième mode de réalisation de la présente invention participe à l’optimisation de l’énergie fournie par le moteur.

[0010] Les autres aspects de la présente invention sont décrits dans les revendications dépendantes ainsi que dans la description. Il doit juste être ajouté que les trois mobiles de la présente invention peuvent être combinés entre eux (ou combinés avec d’autres moyens d’optimisation) pour réaliser une optimisation supplémentaire.

Brève description des dessins [0011] L’invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre d’exemple non limitatif, en regardant les dessins ci-annexés qui représentent schématiquement: fig. 1 une vue partielle agrandie de dessus d’un mobile horloger mené ou menant, avec la denture clas sique; fig. 2 une vue partielle agrandie de dessus d’un premier mobile horloger selon l’invention; fig. 3A et 3B deux vues agrandies des dents d’un mobile horloger selon deux modes de réalisation particuliers du premier mobile selon l’invention; fig. 4 une vue partielle agrandie de dessus d’un deuxième mobile horloger selon l’invention, présentant deux roues dentées; fig. 5 une vue partielle de coupe d’un deuxième mobile horloger selon l’invention, présentant trois roues dentées; fig. 6 une vue de dessus d’un troisième mobile horloger selon l’invention, muni d’un accumulateur d’énergie.

Description détaillée de l’invention [0012] En se reportant aux dessins, quelques modes de réalisation non limitatifs des mobiles conformément à la présente invention sont maintenant expliqués plus en détail.

[0013] Figure 1 illustre un mobile horloger 100 avec la denture classique, c’est-à-dire avec une crémaillère généralement utilisée dans l’horlogerie. Bien entendu, la denture présentée n’est qu’une possibilité de réalisation. Un homme du métier peut facilement comprendre que d’autres types de dentures sont également possibles.

[0014] A la fig. 1, les dents 101 du mobile 100 sont symétriques par rapport à l’axe central 104 qui est situé dans le plan de la roue du mobile 100. En d’autres mots, les dents 101 présentent deux surfaces actives 102 et 103 identiques. Dans le cas général, le profil des dents 101 est établi sur les propriétés des courbes cycloïdales. Théoriquement, les profils des dents 101 (ou les surfaces 102, 103) sont en règle générale une portion d’une courbe appelée épicycloïde. Bien entendu, les effets du frottement font que la forme des profils peut différer de cette courbe parfaite pour obtenir une transmission de force aussi régulière que possible.

[0015] Grâce à un profil symétrique, les mobiles classiques 100 peuvent tourner dans les deux sens (indiqués par une flèche bicéphale à la fig. 1), dépendant de la question s’il s’agit d’un mobile menant (donc un mobile qui transmet la force au mobile suivant) ou d’un mobile mené (donc celui qui est entraîné par le mobile menant).

[0016] Figure 2 représente un mode de réalisation d’un premier mobile horloger 10 selon la présente invention. Comme on peut s’apercevoir, le mobile 10 possède une denture différente par rapport au mobile classique 100. Effectivement, les dents 11 du mobile 10 ne sont plus symétriques. En outre, elles ne présentent qu’une seule surface active 12, pendant que la surface opposée 13 n’est pas fonctionnelle. A la fig. 2, la surface non-fonctionnelle 13 est illustrée comme étant complètement droite et essentiellement perpendiculaire au périmètre de la roue, mais d’autres réalisations des dents 11 sont également imaginables. Le profil de la surface 12 peut avoir la forme classique, mais également une forme différente, réalisée en fonction des conditions particulières.

[0017] Bien entendu, le mobile 10 selon le mode de réalisation de la présente invention ne peut tourner que dans un seul sens. A la fig. 2, on a représenté le sens de rotation du mobile 10 lorsqu’il est mené par une flèche. Bien entendu, le sens de rotation du mobile 10 lorsqu’il est menant serait opposé au sens indiqué à la fig. 2.

[0018] En règle générale, une roue horlogère 100 possède entre 48 et 100 dents. Grâce au premier mobile de la présente invention, il est facilement possible d’augmenter le nombre de dents de la roue horlogère 10 d’une manière significative. Les dents supplémentaires 11 ' (qui sont autrement identiques aux dents 11) sont représentées à la fig. 2 par le biais d’une ligne pointiliée. Cette augmentation du nombre de dents résulte en une transmission de force plus optimale puisque l’écart entre les dents et le temps de passage entre les dents peuvent être réduits.

[0019] Pour optimiser davantage la transmission d’énergie entre les dents 11, il est également possible de rendre la surface active 12 des dents 11 flexible. A cette fin, il est imaginable de munir la dent 11 de plusieurs petits évidements 15 ou d’un grand évidement 15', comme illustré à la fig. 3A et à la fig. 3B. Ces évidements 15, 15' peuvent avoir des formes et des tailles différentes, tout en permettant une flexion de la surface 12 lors de l’action en pression d’une dent complémentaire d’un pignon correspondant. Il va de soi qu’une telle modification des dents 11 garantit une optimisation supplémentaire lors de la transmission d’énergie.

[0020] Une amélioration additionnelle peut aussi être obtenue en revêtant la surface 12 des dents 11 d’un matériau présentant des propriétés tribologiques et mécaniques appropriées. Notamment, il serait possible d’utiliser une couche en caoutchouc comme revêtement 16, mais d’autres matériaux sont sans autre possibles.

[0021] Figure 4 montre un mode de réalisation d’un deuxième mobile horloger 20 selon la présente invention. Au lieu d’une roue dentée comme avec les mobiles classiques (p.ex. comme représenté à la fig. 1), ce mobile horloger 20 possède deux roues dentées 20' et 20" avec les dents respectives 21 ' (pour la première roue dentée 20') et 21 " (pour la deuxième roue dentée 20"). Comme visible à la fig. 4, les roues 20', 20" sont agencées pour que les dents 21 ', 21 " soient décalées les unes par rapport aux autres d’un angle a. En d’autres mots, cette construction garantit que les dents 21 ' de la roue 20' n’engrèneront pas avec les dents de la roue correspondante en même temps que les dents 21 " de la roue 20".

[0022] Cet arrangement dans le mobile horloger 20 permet d’obtenir une rotation plus souple puisque le temps de contact entre deux mobiles voisins peut être augmenté, ne laissant que peu de temps dans lequel les deux mobiles ne se touchent pas. Bien sûr, l’augmentation du nombre de roues dentées 20', 20" résulte en une amélioration des propriétés de transfert d’énergie. Idéalement, le nombre de roues 20', 20" serait choisi de manière à ce qu’il existe au moins un point de contact entre les mobiles voisins en tout temps.

[0023] Les différentes roues dentées 20', 20", 20'" sont positionnées pour être solidaires les unes des autres, comme représentée à la fig. 5. Naturellement, il est également possible de concevoir un mobile 20 dans lequel les différentes roues 20', 20", 20'" ne se touchent pas. En outre, on peut voir que les diamètres des différentes roues 20', 20", 20'" sont différents, mais il serait tout à fait imaginable de construire un mobile 20 selon la présente invention dans lequel toutes les roues 20', 20", 20'" sont de même taille.

[0024] Finalement, la fig. 6 illustre un mode de réalisation d’un troisième mobile horloger 30 selon la présente invention. La particularité de ce mobile horloger 30 est qu’il est muni d’un accumulateur d’énergie 33. Cet accumulateur d’énergie 33 peut être (comme représenté à la fig. 6) un ressort en spiral, attaché avec une première extrémité 34 à la partie intérieure 32 de la roue 30 et dont la deuxième extrémité 35 peut être fixée par un moyen de fixation (non représenté). Par partie intérieure 32 de la roue 30, il est entendu soit un axe de la roue 30 dans le cas où la roue 30 est solidaire à cet axe, soit une partie de la roue elle-même positionnée le plus proche possible d’un axe fixe autour de lequelle la roue 30 tourne. La deuxième extrémité 35 est fixée par un moyen de fixation connu par un homme du métier soit à une partie fixe d’un mouvement horloger dans lequel la roue 30 est intégrée, soit à un moyen d’armage (non représenté).

[0025] L’accumulateur d’énergie 33 peut bien entendu également être réalisé différemment. En tout cas, il peut être réalisé comme une partie intégrante de la roue 30 (donc comme une pièce monobloc), mais également comme une pièce à part qui est finalement assemblée avec la roue 30 par les moyens appropriés (tels que p.ex. le collage, le rivetage, le soudage, etc.).

[0026] Lorsque le ressort en spiral 33 est armé, il peut entraîner le mobile 30 ensemble avec le ressort moteur principal, logé normalement dans le barillet et ainsi participer à l’optimisation de l’énergie fournie par le moteur. En effet, si on compare un mouvement horloger comprenant des mobiles 30 avec accumulateur 33 tel que décrit ci-dessus avec un mouvement horloger ayant des mobiles sans accumulateur, le mouvement avec accumulateurs 33 utilisera moins d’énergie fournie par le moteur que dans le cas sans accumulateurs car une partie de l’énergie nécessaire à l’entraînement du mouvement serait fournie par les accumulateurs 33. L’énergie du moteur sera donc mieux utilsée et le mouvement pourra fonctionner plus longtemps. En ce qui concerne l’armage du ressort en spirale 33, il peut être réalisé soit «automatiquement» par le mouvement du mobile 30, soit par le biais d’un moyen d’armage (non représenté).

[0027] Bien sûr, la présente invention avec ses différents mobiles est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend facilement qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent ou de combiner différents moyens décrits sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (8)

1. Revendications

   1. Mobile, destiné à être utilisé dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, caractérisé en ce qu’il comprend une roue dentée (10) ayant des dents (11) avec une forme asymétrique par rapport aux axes qui sont orientés le long d’un diamètre de la roue dentée (10) et qui relie le centre de la route dentée (10) avec la base des dents (11) afin d’optimiser l’utilisation de l’énergie fournie par un moteur entraînant ledit engrenage de précision.
2. 2. Mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de contact (12) des dents (11) est flexible, grâce à des évidements (15, 15') qui sont appliqués dans les dents (11) et/ou grâce à un revêtement souple (16) qui est appliqué sur la surface de contact (12).
3. 3. Mobile, destiné à être utilisé dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux roues dentées (20, 20', 20", ...) arrangées de manière coaxiale et positionnées pour que les dents (21) de la première roue dentée (20) soient décalées angulairement par rapport aux dents (21 ') des autres roues dentées (20', 20",...) afin d’optimiser l’utilisation de l’énergie fournie par un moteur entraînant ledit engrenage de précision.
4. 4. Mobile selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’au moins une roue dentée (20,20', 20",...) présente un diamètre différent par rapport aux autres roues dentées (20, 20', 20", ...).
5. 5. Mobile, destiné à être utilisé dans un engrenage de précision, notamment dans un mouvement horloger, caractérisé en ce qu’il est muni d’un accumulateur d’énergie (33), afin de pouvoir accumuler de l’énergie en plus de celle emmagasinée dans le moteur principal du mouvement horloger et ainsi permettre d’optimiser l’utilisation de l’énergie fournie par un moteur entraînant ledit engrenage de précision.
6. 6. Mobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’accumulateur d’énergie fait partie intégrante du mobile.
7. 7. Mobile selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l’accumulateur d’énergie (33) est un ressort en spirale.
8. 8. Mouvement horloger, caractérisé en ce qu’il est muni d’au moins un des mobiles selon l’une quelconque des revendications précédentes.