CH710467B1 - Roue pour mobile à friction de mécanisme horloger et mobile à friction correspondant. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne une roue (1) pour mobile horloger, destinée à coopérer à friction avec un arbre de rayon R1. La roue (1) comporte un moyeu (8) dont une portion (16), mobile par déformation élastique, est située à l’intérieur du moyeu (8) dans une position de repos et, est agencée au contact de l’arbre dans une position de service, de telle manière que la roue (1) est solidaire de l’arbre, lorsque le couple à transmettre présente une valeur inférieure à une valeur prédéfinie, et que la roue (1) présente une rotation relative par rapport à l’arbre lorsque le couple à transmettre dépasse la valeur prédéfinie. La périphérie interne (10) du moyeu (8) présente la forme générale d’un anneau de rayon R2, légèrement supérieur à R1, et comporte au moins deux régions de contact supplémentaires agencées en surépaisseur, à une distance du centre sensiblement inférieure ou égale à R1, pour coopérer avec l’arbre. L’invention concerne en outre un mobile, un mouvement et une pièce d’horlogerie muni d’une telle roue.

Description

Description

Domaine technique [0001] La présente invention concerne une roue, pour mobile de mécanisme horloger, destinée à coopérer avec un arbre de rayon R1 par une liaison du type à friction, la roue comportant un moyeu, dont la périphérie interne est destinée à coopérer avec l’arbre et, présentant au moins une portion mobile, par déformation élastique, comprenant une première région de contact située au moins partiellement à l’intérieur de la périphérie interne du moyeu dans une position de repos, c’est-à-dire en l’absence de l’arbre, et destinée à être agencée au contact de l’arbre dans une position de service.

Etat de la technique [0002] Les mobiles à friction sont bien connus dans le domaine de l’horlogerie. Un exemple typique d’un tel mobile est la chaussée, dans le rouage d’affichage de l’heure, qui peut comporter une friction pour permettre la mise à l’heure d’une pièce d’horlogerie.

[0003] Toutefois, une difficulté reconnue dans la mise en oeuvre de ces mobiles réside dans la précision de leur réalisation, en particulier dans l’ajustement de la valeur prédéfinie du couple intervenant entre les deux organes couplés par friction au-delà de laquelle ils présentent une rotation relative, connue sous l’expression de couple de friction.

[0004] A titre d’exemple, le brevet CH 701 075 B1, délivré en 2010 au nom de la Demanderesse, décrit une solution technique permettant de garantir une meilleure précision dans l’ajustement de cette valeur prédéfinie du couple. Dans ce but, ce brevet propose de construire un mobile à friction comportant une roue coopérant par friction avec un arbre agencé en son centre, au travers d’un moyeu. Une pluralité de bras rigides assure la liaison entre le moyeu et une serge du mobile. Par ailleurs, le moyeu présente la forme générale d’un anneau s’étendant sur moins d’un tour complet pour définir une ouverture. Un bras supplémentaire, déformable de manière élastique, est solidaire de la serge et s’étend en direction de l’ouverture du moyeu pour y engager son extrémité libre. Un patin est ménagé sur cette dernière, celui-ci étant mobile, par déformation du bras supplémentaire qui le porte, entre une position de repos, c’est-à-dire en l’absence de l’arbre, dans laquelle il est au moins partiellement situé dans le trou central du moyeu, et une position de service, lorsque l’arbre est en place au centre de la roue, dans laquelle il est agencé au contact de l’arbre. Dans la position de service, le patin exerce une force sur l’arbre telle que la roue et l’arbre sont solidaires l’un de l’autre en rotation tant que le couple à transmettre entre eux présente une valeur inférieure à une valeur prédéfinie. Lorsque le couple à transmettre entre la roue et l’arbre présente une valeur supérieure à cette valeur prédéfinie, la force qu’exerce le patin sur l’arbre ne suffit plus à maintenir ce dernier solidaire de la roue et un mouvement relatif de rotation intervient entre eux.

[0005] Grâce à ces caractéristiques structurelles, la fabrication du mobile correspondant peut être réalisée de manière simple, tout en garantissant une grande précision quant à la valeur prédéfinie du couple à transmettre entre l’arbre et la roue au-delà de laquelle ces deux organes présentent une rotation relative.

Divulgation de l’invention [0006] Un but principal de la présente invention est de proposer une amélioration de la construction d’un mobile à friction du type qui vient d’être décrit, présentant peu de modifications en référence aux constructions connues, mais une précision et une fiabilité accrues.

[0007] A cet effet, la présente invention concerne plus particulièrement une roue du type mentionné plus haut, caractérisée par le fait que la périphérie interne du moyeu présente la forme générale d’un anneau de rayon R2, légèrement supérieur au rayon R1 de l’arbre, destiné à coopérer avec la roue, et comporte au moins des première et deuxième régions de contact supplémentaires agencées en surépaisseur à l’intérieur de l’anneau, à une distance du centre de l’anneau sensiblement inférieure ou égale à R1, pour être susceptibles de coopérer avec l’arbre.

[0008] Grâce à ces caractéristiques, il est suffisant d’assurer une grande précision dans la fabrication des régions de contact alors que, pour la réalisation du mobile de l’état de la technique mentionné précédemment, la totalité de la périphérie interne du moyeu et la totalité du patin doivent être réalisées avec la plus grande précision.

[0009] En effet, le moindre défaut lors de la fabrication du moyeu ou du patin, dans ce mobile de l’art antérieur, peut nuire à la précision de centrage de l’arbre en référence à la serge de la roue, ce qui pourrait poser des problèmes de fonctionnement dans certaines applications. De manière différente, un positionnement et un dimensionnement précis des trois régions de contact, lors de la fabrication de la roue selon la présente invention, suffit à garantir une excellente précision de centrage de l’arbre dans la roue.

[0010] De manière avantageuse, la périphérie interne du moyeu comporte au moins une troisième région de contact supplémentaire agencée relativement à l’une des autres régions de contact de telle manière qu’elles définissent entre elles une concavité destinée à remplir la fonction d’un réservoir à lubrifiant.

[0011] Ainsi, il est possible de placer du lubrifiant dans ce réservoir, lors de l’assemblage du mobile à friction correspondant ou lors d’un service ultérieur du mouvement horloger correspondant, pour assurer que le glissement qui survient entre la roue et l’arbre du mobile à friction a lieu avec un minimum de frottements, lorsque la valeur du couple à transmettre entre ces deux organes dépasse la valeur prédéfinie.

CH 710 467 B1 [0012] Selon un mode de réalisation préféré non limitatif, la concavité et les régions de contact qui la définissent sont agencées sur la portion mobile.

[0013] Selon des caractéristiques préférées supplémentaires, au moins deux autres régions de contact sont agencées l’une relativement à l’autre de manière à définir entre elles une concavité supplémentaire destinée à remplir la fonction d’un réservoir de lubrifiant supplémentaire.

[0014] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, lorsque la roue comporte une serge et au moins deux bras rigides agencés pour rendre solidaires l’un de l’autre la serge et le moyeu, la portion mobile est portée par un bras déformable de manière élastique, solidaire de la serge, de telle manière qu’elle est susceptible de se déplacer suivant une direction sensiblement radiale pour déplacer la première région de contact de la position de repos à la position de service et inversement.

[0015] Selon une variante de réalisation préférée, le bras déformable peut être rendu solidaire de la serge par l’intermédiaire de l’un des bras rigides, préférablement par l’intermédiaire de deux bras rigides, le bras déformable présentant avantageusement dans ce cas une forme symétrique par rapport à une médiane des deux bras rigides qui le portent.

[0016] Selon une variante de réalisation préférée supplémentaire, le moyeu peut présenter une ouverture définissant un passage pour une tête du bras déformable portant les régions de contact à son extrémité libre, l’ouverture étant conformée de manière à définir au moins une butée, pour la tête, située à une distance du centre de l’anneau sensiblement supérieure à celle associée à la position de service.

[0017] En alternative ou en complément, la roue peut comporter au moins une butée, solidaire de la serge et, agencée pour limiter au moins partiellement la déformation du bras déformable lorsque la portion mobile s’éloigne du centre de l’anneau jusqu’à atteindre une distance prédéfinie supérieure à celle associée à la position de service.

[0018] La présente invention concerne également un mobile à friction pour mécanisme horloger comportant une roue, présentant les caractéristiques qui viennent d’être exposées, associée à un arbre présentant au moins une portion de forme sensiblement cylindrique logée dans le moyeu de la roue, ainsi qu’un mouvement horloger comportant un tel mobile à friction et une pièce d’horlogerie munie d’un tel mouvement horloger.

Brève description des dessins [0019] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée d’un mode de réalisation préféré qui suit, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et dans lesquels:

la fig. 1 représente une vue de face simplifiée d’une roue pour mobile à friction selon un mode de réalisation préféré de l’invention;

la fig. 2 représente une vue en perspective simplifiée de la roue de la fig. 1 lorsqu’elle coopère avec un arbre pour former un mobile à friction, et la fig. 3 représente une vue de dessus agrandie d’un détail de construction du mobile à friction de la fig. 2.

Mode(s) de réalisation de l’invention [0020] La fig. 1 représente une vue de face simplifiée d’une roue 1 pour mobile à friction selon un mode de réalisation préféré de la présente invention.

[0021] A titre illustratif non limitatif, la roue 1 comprend une serge 2 munie d’une denture 4. Six bras rigides 6 s’étendent radialement depuis la serge 2 vers le centre de la roue 1 et sont solidaires d’un moyeu 8, de forme générale annulaire avec une périphérie interne 10 de rayon moyen R2, légèrement supérieur au rayon R1 d’un arbre avec lequel la roue est destinée à coopérer (l’arbre étant visible sur la fig. 2). Le moyeu 8 s’étend sur moins d’un tour complet, pour définir une ouverture 12 dont la fonction sera exposée plus loin.

[0022] Bien entendu, l’homme du métier pourra adapter le nombre et la forme des bras rigides 6 en fonction de ses propres besoins sans sortir du cadre de la présente invention.

[0023] Un bras supplémentaire 14, déformable de manière élastique, est agencé entre deux des bras rigides 6. Le bras déformable 14 présente sensiblement une forme de double S, dont l’un est inversé, présentant préférablement une symétrie en référence à la médiane Μ des deux bras rigides 6 qui le portent.

[0024] La jonction entre les deux S dessinés par le bras déformable 14, située au niveau de la médiane Μ, comporte une tête 16 s’étendant sensiblement radialement en direction du centre de la roue 1.

[0025] La tête 16 est positionnée au travers de l’ouverture 12 du moyeu 8, de telle manière que son extrémité libre est située sensiblement dans la continuité de la périphérie interne 10 du moyeu 8, pour la compléter.

CH 710 467 B1 [0026] Grâce à cette caractéristique, on obtient un mobile à friction dont la roue comporte un moyeu dont la périphérie interne présente une portion mobile par déformation élastique, tout en étant quasiment continue sur 360 degrés.

[0027] De manière avantageuse, l’ouverture 12 est légèrement plus large dans la région interne du moyeu que dans sa région externe, tandis que la tête 16 présente une forme sensiblement complémentaire de celle de l’ouverture 12. Ainsi, les parois de l’ouverture 12 définissent des butées de part et d’autre de la tête 16 lorsque cette dernière se déplace en direction de l’extérieur de la roue 1 au-delà d’une distance prédéfinie supérieure à une distance associée à une position de service, tel que cela ressortira de la suite du présent exposé.

[0028] Par ailleurs, deux bras rigides supplémentaires 18, non reliés au moyeu, mais solidaires de la serge 2, sont agencés en regard du bras déformable 14. Plus précisément, chacun des bras 18 a son extrémité libre 20 qui est située à proximité de la base de l’un des S formés par le bras déformable 14, de manière à définir une butée supplémentaire en cas de déformation importante du bras 14.

[0029] On remarquera que l’ensemble des bras rigides 6 et 18 représente sensiblement une forme de croix de Malte, pour des raisons esthétiques et à titre illustratif, l’invention n’étant pas limitée à une telle représentation.

[0030] La fig. 2 représente une vue en perspective simplifiée de la roue 1, lorsqu’un arbre 30 est logé à l’intérieur du moyeu 8 pour former un mobile à friction.

[0031] Il ressort de la fig. 2 que l’arbre 30 est principalement centré dans le moyeu 8 par la périphérie interne 10 de ce dernier étant donné qu’elle s’étend sur plus de trois quarts de tour.

[0032] Le bras déformable 14 est conformé et dimensionné de telle manière que la tête 16 exerce une pression prédéfinie sur l’arbre 30. Tant que le couple à transmettre entre l’arbre 30 et la roue 1 présente une valeur inférieure à une valeur prédéfinie (correspondant au couple de friction), cette pression permet de maintenir ces deux organes solidaires l’un de l’autre en rotation. Lorsque le couple à transmettre présente une valeur supérieure à la valeur prédéfinie, autrement dit lorsqu’il devient plus grand que le couple de friction, un glissement intervient entre la roue 1 et l’arbre 30 qui présentent alors un mouvement relatif de rotation.

[0033] La fig. 3 représente une vue de face simplifiée d’un agrandissement du centre de la roue 1, l’arbre 30 étant en place dans le moyeu 8.

[0034] Il apparaît de la fig. 3 que la périphérie interne 10 du moyeu 8 présente un rayon moyen R2 sensiblement supérieur au rayon R1 de l’arbre 30, comme mentionné plus haut.

[0035] La périphérie interne 10 présente deux bossages 32, agencés en surépaisseur à l’intérieur de la périphérie interne et situés à une distance du centre de la roue 1 sensiblement égale au rayon R1, de manière à définir des régions de contact avec l’arbre 30.

[0036] La périphérie interne du moyeu 8, considérée dans son sens large, c’est-à-dire en incluant la tête 16 du bras déformable 14, comprend deux régions de contact supplémentaires 34, ménagées sur l’extrémité libre de la tête 16. Ainsi, le bras déformable 14 est conformé et dimensionné de telle manière que les régions de contact supplémentaires 34 coopèrent avec l’arbre 30 pour le maintenir au centre de la roue 1, en collaboration avec les régions de contact 32. Dans ce but, les régions de contact supplémentaires 34 sont situées à une distance du centre de la roue sensiblement inférieure ou égale à R1 lorsque le bras déformable 14 est dans son état de repos, c’est-à-dire lorsqu’il ne subit pas de contrainte.

[0037] Lorsque l’arbre 30 est inséré dans le moyeu 8, le bras déformable 14 se déforme sous l’effet du contact de l’arbre 30 avec la tête 16 qui est repoussée en direction de l’extérieur, pour passer de sa position de repos à sa position de service, dans laquelle elle est agencée en appui contre l’arbre. Le bras déformable 14 joue ainsi le rôle d’un ressort qui est armé lors de l’assemblage du mobile pour donner lieu à la force de friction.

[0038] On notera que les butées définies par les parois de l’ouverture 12 et par les extrémités libres 20 des bras rigides 18 permettent notamment d’éviter de causer des dommages au bras déformable 14 lorsque la roue 1 et l’arbre 30 sont assemblés l’un à l’autre.

[0039] De manière générale, on note que trois régions de contact sont suffisantes pour assurer un bon centrage de l’arbre 30 dans la roue 1.

[0040] Toutefois, il ressort de la fig. 3 illustrant un mode de réalisation préféré de la présente invention que quatre régions de contact sont prévues en tout, dans la mesure où la tête 16 du bras déformable 14 en porte deux.

[0041] Plus précisément, les deux régions de contact supplémentaires 34 sont agencées, l’une par rapport à l’autre, de telle manière qu’elles définissent entre elles une concavité destinée à remplir la fonction d’un réservoir à lubrifiant une fois l’arbre 30 logé dans la roue 1.

[0042] Cette concavité présente des dimensions réduites et permet d’assurer le stockage d’une petite quantité de lubrifiant par capillarité, dans le but d’assurer la lubrification de la liaison entre la roue et l’arbre lorsqu’un glissement intervient entre eux.

CH 710 467 B1 [0043] De manière similaire, les deux régions de contact 32 sont également agencées, l’une par rapport à l’autre, de telle manière qu’elles définissent entre elles une concavité destinée à remplir la fonction d’un réservoir à lubrifiant additionnel lorsque l’arbre 30 est logé dans la roue 1.

[0044] Le lubrifiant a été représenté de manière schématique sur la fig. 3, par des zones noires 36 s’étendant légèrement de part et d’autre de chacune des concavités correspondantes.

[0045] Bien entendu, l’homme du métier pourra sans difficulté adapter le nombre de régions de contact, ainsi que le nombre de réservoirs à lubrifiant, en fonction de ses propres besoins, sans sortir du cadre de la présente invention. En effet, il est notamment possible de prévoir que la tête 16 du bras déformable 14 ne porte qu’une région de contact supplémentaire 34 tandis que la périphérie interne 10 du moyeu 8 comprendrait au moins deux régions de contact 32, définissant éventuellement entre elles un unique réservoir à lubrifiant.

[0046] Grâce à la construction qui vient d’être décrite, on obtient une roue pour mobile à friction, et un mobile à friction correspondant, dont la fabrication et l’assemblage sont simples, tout en disposant de propriétés mécaniques fiables et précises. En outre, en fonction de l’implantation des régions de contact les unes par rapport aux autres, il est possible de prévoir qu’elles définissent au moins un réservoir à lubrifiant destiné à recevoir du lubrifiant permettant d’améliorer la qualité du glissement relatif entre la roue et l’arbre, lorsqu’un tel glissement intervient, notamment en diminuant l’usure et en garantissant une valeur constante du couple de friction.

[0047] La description qui précède s’attache à décrire un mode de réalisation particulier à titre d’illustration non limitative et, l’invention n’est pas limitée à la mise en oeuvre de certaines caractéristiques particulières qui viennent d’être décrites, comme par exemple les formes illustrées et décrites pour les bras rigides et déformable, de même que pour les régions de contact, ou encore leur nombre.

[0048] L’homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour adapter le contenu de la présente divulgation à ses propres besoins et mettre en oeuvre une roue pour mobile à friction comportant un moyeu sensiblement en forme d’anneau, dont une portion est mobile, et présentant des régions de contact agencées en surépaisseur à l’intérieur de l’anneau, dont l’une au moins est portée par la portion mobile, ces régions de contact étant destinées à coopérer avec un arbre pour le centrer dans la roue, sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (12)

1. Revendications

   1. Roue (1) pour mobile de mécanisme horloger, destinée à coopérer avec un arbre (30) de rayon R1 par une liaison du type à friction, la roue (1) comportant un moyeu (8), dont la périphérie interne (10) est destinée à coopérer avec l’arbre (30) et présente au moins une portion mobile (16), par déformation élastique, comprenant une première région de contact (34) située au moins partiellement à l’intérieur de ladite périphérie interne (10) dans une position de repos et, destinée à être agencée au contact de l’arbre (30) dans une position de service, de telle manière que la roue (1) peut être rendue solidaire en rotation de l’arbre (30), lorsque le couple à transmettre entre la roue (1) et l’arbre (30) présente une valeur inférieure à une valeur prédéfinie, et que la roue (1) peut présenter une rotation relative par rapport à l’arbre (30) lorsque ledit couple à transmettre entre la roue (1) et l’arbre (30) présente une valeur supérieure à ladite valeur prédéfinie, caractérisée en ce que ladite périphérie interne (10) présente la forme générale d’un anneau de rayon R2, légèrement supérieur à R1, et comporte au moins des première et deuxième régions de contact supplémentaires (32, 34) agencées en surépaisseur à l’intérieur de l’anneau, à une distance du centre de l’anneau sensiblement inférieure ou égale à R1, pour être susceptibles de coopérer avec l’arbre (30).
2. 2. Roue (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite périphérie interne (10) comporte au moins une troisième région de contact supplémentaire (32, 34) agencée relativement à l’une parmi ladite première région de contact (34) et lesdites première et deuxième régions de contact supplémentaires (32, 34) de telle manière qu’elles définissent entre elles une concavité destinée à remplir la fonction d’un réservoir à lubrifiant (36).
3. 3. Roue (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite concavité et lesdites régions de contact (34) qui la définissent sont agencées sur ladite portion mobile (16).
4. 4. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins deux autres régions de contact (32, 34) sont agencées l’une relativement à l’autre de manière à définir entre elles une concavité supplémentaire destinée à remplir la fonction d’un réservoir de lubrifiant (36) supplémentaire.
5. 5. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une serge (2) et au moins deux bras rigides (6) agencés pour rendre solidaires l’un de l’autre ladite serge (2) et ledit moyeu (8), caractérisée en ce que ladite portion mobile (16) est portée par un bras déformable de manière élastique (14), solidaire de ladite serge (2), de telle manière que ladite portion mobile (16) est susceptible de se déplacer suivant une direction sensiblement radiale pour déplacer ladite première région de contact (34) de ladite position de repos à ladite position de service et inversement.
6. 6. Roue (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit bras déformable (14) est rendu solidaire de ladite serge (2) par l’intermédiaire de l’un desdits bras rigides (6).

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7. 7. Roue (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit bras déformable (14) est rendu solidaire de ladite serge (2) par l’intermédiaire de deux bras rigides (6), et en ce que ledit bras déformable (14) présente une forme symétrique par rapport à une médiane desdits deux bras rigides (6).
8. 8. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que ledit moyeu (8) présente une ouverture (12) définissant un passage pour une tête dudit bras déformable portant ladite ou lesdites régions de contact (34) à son extrémité libre et définissant ladite portion mobile (16), ladite ouverture (12) étant conformée de manière à définir au moins une butée, pour ladite tête, située à une distance dudit centre de l’anneau sensiblement supérieure à celle associée à ladite position de service.
9. 9. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins une butée (20), solidaire de ladite serge (2) et, agencée pour limiter au moins partiellement la déformation dudit bras déformable (14) lorsque ladite portion mobile (16) s’éloigne dudit centre de l’anneau jusqu’à atteindre une distance prédéfinie supérieure à celle associée à ladite position de service.
10. 10. Mobile à friction pour mécanisme horloger comportant une roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 associée à un arbre (30) présentant au moins une portion de forme sensiblement cylindrique logée dans le moyeu (8) de la roue.
11. 11. Mouvement horloger comportant un mobile à friction selon la revendication 10.
12. 12. Pièce d’horlogerie comportant un mouvement horloger selon la revendication 11.

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