CH713389B1 - Système de liaison d'un arbre à une pièce. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de liaison pour pièce d'horlogerie comprenant : un arbre (2) sur lequel est destiné à être monté un composant (1) d'une pièce d'horlogerie, ledit arbre (2) présentant une première structure d'arrêt axial (23), et une structure d'arrêt en rotation (20), présentant une géométrie permettant d'assurer un arrêt en rotation, un élément d'arrêt axial (3) doté d'une ouverture (30) conformée pour permettre, dans au moins une position angulaire dudit élément d'arrêt axial (3) par rapport à l'arbre (2), un engagement en translation sur l'arbre (2) et le passage de la première structure d'arrêt axial (23), et un appui sur ladite première structure d'arrêt axial (23) dans au moins une autre position angulaire, dite position d'arrêt, un élément de maintien radial (4), agencé pour coopérer solidairement avec l'élément d'arrêt et doté d'une ouverture (40) conformée pour coopérer avec la structure d'arrêt en rotation (20) dudit arbre (2) pour empêcher une rotation de l'élément de maintien autour dudit arbre (2).

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un système de liaison permettant notamment d'assembler une pièce et un arbre, avec un déplacement en translation relatif entre la pièce et l'arbre, tout en limitant ce déplacement. Ce système de liaison peut concerner l'assemblage d'un composant sur un arbre formant un axe pour le composant, ou le montage d'un poussoir en référence à un tube de poussoir fixé à une boîte. Le composant peut être libre en rotation par rapport à l'arbre ou non.

Etat de la technique

[0002] Certains éléments pivotants composant un mouvement horloger sont assemblés rigidement sur un arbre pivoté entre deux paliers. Les paliers sont agencés dans des éléments du bâti (dans un pont et une platine ou dans deux ponts) de la pièce d'horlogerie. Un tel montage occupe un volume relativement important, en raison des éléments de bâtis à agencer. De plus, lorsqu'un pont comporte des paliers pour plusieurs pivots distincts, l'assemblage peut être délicat. Un tel agencement présente d'autres inconvénients liés à l'empierrage des paliers. En effet, les pierres formant un même palier doivent être parfaitement alignées. En cas de choc, on ne peut exclure le risque qu'une pierre se dessertisse.

[0003] En alternative, certains mobiles sont assemblés librement en rotation sur un arbre monté rigidement sur un élément du bâti ou sur un autre élément mobile. Le composant sur l'arbre peut être avantageusement monté volant afin de réduire l'encombrement de la construction, c'est-à-dire sur un arbre avec une extrémité libre. On doit alors positionner le mobile en translation sur son arbre, en tenant compte d'un jeu permettant sa rotation, tout en garantissant qu'il soit situé dans son plan de fonctionnement. Par positionner le mobile en translation, on entend limiter sa course à une position de fonctionnement, avec ou sans jeu, ou avec une course donnée pour assurer une fonction, comme c'est le cas par exemple pour un poussoir.

[0004] Pour positionner le mobile sur son arbre, différentes solutions existent. Par exemple, on peut chasser un bouchon en bout de l'arbre. Une telle solution requiert de maîtriser la profondeur du chassage et la force de ce dernier, afin d'avoir un serrage efficace résistant aux chocs. Cependant le démontage est alors difficile et fréquemment destructeur, une usure résultant de plusieurs cycles de montage/démontage pouvant réduire la tenue de manière irréversible. L'aspect esthétique obtenu est parfois également peu satisfaisant. Une autre solution réside dans l'utilisation de rondelles fendues de type circlip, permettant un démontage relativement plus aisé, mais toujours délicat vu la dimension des rondelles et la difficulté à les manipuler. Une telle solution n'est pas non plus très fiable en termes de sécurité.

[0005] La présente invention a pour but de proposer un système de liaison peu encombrant, léger, facile à mettre en oeuvre, tant lors du montage que lors du démontage.

Divulguation de l'invention

[0006] De façon plus précise, l'invention concerne un système de liaison pour pièce d'horlogerie comprenant : un arbre sur lequel est destiné à être monté un composant d'une pièce d'horlogerie, ledit arbre présentant une première structure d'arrêt axial, et une structure d'arrêt en rotation, présentant de préférence une géométrie non-circulaire, un élément d'arrêt axial doté d'une ouverture conformée pour permettre, dans au moins une position angulaire dudit élément d'arrêt axial par rapport à l'arbre, un engagement en translation le long de l'axe de l'arbre et le passage de la première structure d'arrêt axial, et d'une surface d'appui pour coopérer avec ladite première structure d'arrêt axial dans au moins une autre position angulaire, dite position d'arrêt, un élément de maintien radial, agencé pour coopérer solidairement avec l'élément d'arrêt axial et doté d'une ouverture conformée pour coopérer avec la structure d'arrêt en rotation dudit arbre pour empêcher une rotation de l'élément de maintien autour dudit arbre.

[0007] Le système de liaison peut en outre comprendre une deuxième structure d'arrêt axial, ledit élément d'arrêt axial étant positionné entre la première et la deuxième structures d'arrêt axial.

[0008] De manière avantageuse, la deuxième structure d'arrêt axial est formée par la surface d'une pièce rapportée sur l'axe, pouvant notamment être choisie parmi un organe d'un barillet, un organe de régulation, un disque d'affichage, un mobile, une came, ou une partie de boîte de montre telle qu'une carrure ou tube de poussoir, l'arbre pouvant dans ce cas par exemple être celui d'un poussoir, d'un correcteur ou d'une tige de remontoir.

[0009] La deuxième structure d'arrêt axial peut aussi être formée par une portion en saillie de l'arbre.

[0010] L'élément d'arrêt axial peut présenter un profil de forme, avec lequel un profil de l'élément de maintien radial peut coopérer pour le bloquer en rotation.

[0011] La structure d'arrêt en rotation et l'élément de maintien radial sont agencés de manière à bloquer l'élément d'arrêt axial dans une position d'arrêt.

[0012] Un tel système de liaison peut avantageusement être appliqué dans une pièce d'horlogerie dans laquelle le composant est monté volant sur l'arbre qui présente une extrémité libre.

Brève description des dessins

[0013] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel : les figures 1 à 4 montrent un mode de réalisation préféré d'un système de liaison selon l'invention, dans différentes positions que ses éléments occupent lors de son assemblage, la figure 5 illustre une alternative pour la mise en oeuvre de l'invention, et la figure 6 propose un deuxième mode de réalisation.

Mode de réalisation de l'invention

[0014] L'invention concerne un système de liaison pour pièce d'horlogerie permettant, dans un premier mode de réalisation principalement décrit, d'assembler de manière aisée une pièce sur un arbre, sur lequel la pièce en question est destinée à être montée mobile.

[0015] Le système de liaison comprend un arbre 2. Dans l'exemple, l'arbre 2 est un arbre de barillet. Il est destiné à être assemblé à un composant 1 d'une pièce d'horlogerie. Dans l'exemple proposé à titre de simple illustration non limitative, le composant 1 est un mobile de réserve de marche agencé pour permettre l'affichage de la réserve de marche du barillet, et qui est monté libre en rotation sur l'arbre.

[0016] L'arbre 2 présente une première structure d'arrêt axial 23, formée par un élément en saillie ou avantageusement par une gorge. Cette première structure d'arrêt axial 23 est destinée à fournir un appui empêchant la translation selon l'axe de l'arbre 2, d'un élément 3 qui sera décrit ci-après.

[0017] De manière avantageuse, la gorge est délimitée, du côté de l'extrémité de l'arbre 2, par un rebord, formant particulièrement la structure d'arrêt axial 23 et sur lequel l'élément susmentionné peut prendre appui, et du côté du composant 1, par une nervure, qui définit une deuxième structure d'arrêt axial 24.

[0018] L'arbre 2 comporte encore une structure d'arrêt en rotation 20, présentant une géométrie non-circulaire 21. Cette structure d'arrêt en rotation 20 est destinée à fournir un appui empêchant la rotation autour de l'axe de l'arbre 2 d'un second élément 4 qui sera décrit ci-après. De manière avantageuse, la structure d'arrêt axial 23 et la structure d'arrêt en rotation 20 sont contigües le long de l'arbre 2. On notera que la structure d'arrêt en rotation pourrait être circulaire avec un blocage en rotation réalisé par une goupille prenant place dans un trou transversal.

[0019] Les dimensions géométriques des structures d'arrêt axial et en rotation dépendant des éléments avec lesquels elles sont destinées à coopérer, celles-ci seront explicitées par la suite.

[0020] Le système de liaison comporte encore un élément d'arrêt axial 3 doté d'une ouverture 30 conformée pour permettre, dans au moins une position angulaire dudit élément d'arrêt axial 3 par rapport à l'arbre 2, un engagement en translation sur l'arbre 2 et le passage de la première structure d'arrêt axial 23 au travers de l'ouverture 30, et une première surface d'appui 33 sur ladite première structure d'arrêt axial 23 dans au moins une autre position angulaire, dite position d'arrêt. De manière avantageuse, l'ouverture 30 permet également le passage de la structure d'arrêt en rotation 20. Lorsqu'il est dans la gorge, l'élément d'arrêt axial 3 est guidé en rotation sur l'arbre 2. Ce guidage en rotation peut avantageusement être facilité par des surfaces circulaires respectives 35 et 25 coopérant ensemble.

[0021] Dans le mode de réalisation préféré, l'élément d'arrêt axial 3 prend la forme d'une plaquette. En termes d'épaisseur, l'élément d'arrêt axial 3 est dimensionné pour, une fois que la structure d'arrêt en rotation 20 a franchi l'ouverture 30, être positionné dans la gorge de l'arbre 2, entre la première 23 et la deuxième 24 structures d'arrêt axial, en prenant appui par une deuxième surface d'appui 34, située du côté opposé à la première surface d'appui 33.

[0022] Ainsi, la différence entre, d'une part la distance entre les première 23 et deuxième 24 structures d'arrêt axial et, d'autre part, l'épaisseur de l'élément d'arrêt axial 3, définit le jeu de cet élément. Or, l'élément d'arrêt axial 3 est destiné à maintenir sur l'arbre 2 le composant 1 de la pièce d'horlogerie. Le jeu de l'élément 3 peut donc également permettre de définir le jeu du composant horloger sur l'arbre 2, si le composant 1 est dimensionné pour venir affleurer par une surface 14 au niveau de la deuxième structure d'arrêt axial 24.

[0023] On pourra noter que, de manière avantageuse, l'élément d'arrêt axial 3 pourrait comporter un deuxième niveau d'épaisseur définissant une troisième surface d'appui 34', telle que représentée en figure 5, destinée à pouvoir coopérer avec le composant horloger. Pour ce faire, la plaquette pourrait être bordée par une nervure 38 ou des plots en saillie parallèlement à l'arbre 2. On peut ainsi définir par deux surfaces différentes, d'une part le jeu de l'élément d'arrêt axial 3 dans la gorge de l'arbre 2, et d'autre part le jeu du composant horloger 1, et utiliser ce moyen à d'autres fins, comme par exemple un appairage qui peut être rendu nécessaire par des chaînes de cotes complexes. Comme proposé sur la figure 5, en retournant l'élément d'arrêt axial 3, on peut définir deux hauteurs différentes, permettant de s'adapter à un composant de dimensions différentes.

[0024] Le système de liaison selon l'invention comprend encore un élément de maintien radial 4, agencé pour coopérer solidairement avec l'élément d'arrêt axial 3 et doté d'une ouverture 40 conformée pour coopérer avec la structure d'arrêt en rotation 20 dudit arbre 2 pour empêcher une rotation de l'élément de maintien autour dudit arbre 2. L'ouverture 40 peut être débouchante ou borgne.

[0025] L'élément de maintien radial 4 peut prendre la forme d'un capuchon lorsqu'il est destiné à prendre position en bout de l'arbre 2. Il comporte un premier niveau doté d'un logement non circulaire 42 dans lequel peut être ajusté un profil correspondant 32 de l'élément d'arrêt axial 3. Il comporte également un deuxième niveau comprenant ladite ouverture 40. La forme de celle-ci est correspondante à celle de la structure d'arrêt en rotation 20, afin de lier en rotation l'élément de maintien en rotation 4 et l'arbre 2 lorsque l'élément de maintien est positionné avec son deuxième niveau dans le plan de la structure d'arrêt en rotation 20. Diverses formes respectives pour l'ouverture 40 et la structure d'arrêt en rotation 20 peuvent être envisagées par l'homme du métier pour empêcher la rotation de l'élément de maintien radial 4.

[0026] On pourra choisir de lier l'élément de maintien radial 4 à l'élément d'arrêt axial 3 ou à l'arbre 2, la liaison avec l'autre des deux éléments pouvant alors être réalisée avec un jeu, pour s'assurer de l'isostatisme du système. On pourra prévoir un chassage, un enclipsage, en faisant par exemple appel à des profils combinés de type queue d'aronde avec une pente très faible mais suffisante pour assurer le maintien, ou une fixation quelconque entre les deux éléments, l'élément de maintien axial 3 étant solidarisé par son ajustement dans le logement 42 et dans la gorge (23, 24, 25) de l'arbre 2.

[0027] Au niveau des rapports dimensionnels, l'homme du métier pourra adapter les formes des ouvertures de l'élément d'arrêt axial 3 et de l'élément de maintien radial 4, par rapport aux structures d'arrêt axial et radial de manière à ce que : l'élément d'arrêt axial 3 puisse prendre position dans la gorge de l'arbre 2 en passant la structure d'arrêt en rotation 20 ; pour ce passage, l'élément d'arrêt axial 3 occupe au moins une première position angulaire relative à l'arbre 2 ; une fois dans la gorge, l'élément d'arrêt axial 3 puisse être pivoté autour de l'axe de l'arbre 2, et puisse être agencé pour prendre appui contre le rebord 23 de la structure d'arrêt axial ; l'élément de maintien radial 4 puisse s'ajuster sur la structure d'arrêt en rotation 20, pour limiter la rotation de l'élément de maintien radial 4 sur l'arbre 2 ; et puisse coopérer avec l'élément d'arrêt axial 3 pour également maintenir ce dernier en rotation, cette coopération étant obtenue par l'ajustement de l'élément d'arrêt axial 3 dans le logement 42 de l'élément de maintien radial 4.

[0028] De manière avantageuse, on peut utiliser des formes oblongues pour l'ouverture 30 de l'élément d'arrêt axial 3 et l'ouverture 40 de l'élément de maintien radial 4, ainsi que pour la structure d'arrêt en rotation 20.

[0029] On peut définir l1 et L1, comme respectivement la petite et la grande dimensions de l'oblong formant la structure d'arrêt en rotation 20, l2 et L2 comme respectivement la petite et la grande dimensions de l'oblong formé par la section de l'arbre 2 au niveau de la gorge. On peut noter que l'arbre 2 peut ne pas être oblong au niveau de la gorge avec l2=L2. Par souci de clarté, on précise encore que l1 et l2 sont des dimensions selon des droites parallèles, et L2 et L1 également, avec 11 perpendiculaire à L1 et donc 12 perpendiculaire à L2.

[0030] Dans l'exemple, pour des raisons de simplification de fabrication, l'oblong de la structure d'arrêt en rotation 20 est un cylindre tronqué, présentant deux flancs 21 opposés parallèles, et définissant la longueur l1. Les flancs se prolongent au niveau de la gorge.

[0031] On peut définir l3 et L3 comme respectivement la petite et la grande dimensions de l'oblong formant l'ouverture 30 de l'élément d'arrêt axial 3.

[0032] Afin de permettre l'engagement de l'élément d'arrêt axial 3 et le passage de la structure d'arrêt en rotation 20, on l3>l1 et L3>L1. Comme dans l'exemple, la forme de l'ouverture 30 peut être une similitude de la forme de la structure d'arrêt, avec un rapport légèrement supérieur à 1.

[0033] On a évidemment l3>l2 et L3>L2 et également L3>12 pour permettre l'engagement de l'élément d'arrêt axial 3 dans la gorge et sa rotation autour de l'arbre. Pour le blocage en translation de l'élément d'arrêt axial 3, l3<L1.

[0034] Pour l'assemblage et l'utilisation du système de liaison qui vient d'être décrit, le composant 1 de la pièce d'horlogerie qui doit être monté est disposé sur l'arbre 2 (Fig. 1). L'élément d'arrêt axial 3 est positionné en face de l'arbre 2, avec l'ouverture 30 orientée dans une position qui permet l'engagement de la structure d'arrêt en rotation 20 dans l'ouverture 30. L'élément d'arrêt axial 3 est engagé sur l'arbre 2, dans la gorge, jusqu'à venir en appui contre la deuxième structure d'arrêt axial 24 (Fig. 2).

[0035] L'élément d'arrêt axial 3 est pivoté selon l'axe de l'arbre 2, pour qu'il occupe une position d'arrêt. La rotation est, selon l'exemple, d'environ 90°, pour préparer l'étape suivante et la coopération avec l'élément de maintien radial 4 (Fig. 3).

[0036] L'élément de maintien radial 4 est positionné en face de l'arbre 2, avec l'ouverture 40 orientée dans une position qui permet l'engagement de la structure d'arrêt en rotation 20 dans l'ouverture 40. L'élément de maintien radial 4 est engagé sur l'arbre 2, en même temps que l'élément d'arrêt axial 3 prend position dans le logement 42 de l'élément de maintien radial 4. Au besoin, la position angulaire de l'élément d'arrêt axial 3 est ajustée pour qu'il prenne position dans le logement 42 (Fig. 4).

[0037] Selon le mode de fixation choisi pour l'élément de maintien radial 4, celuici est fixé soit sur l'arbre 2, soit sur l'élément d'arrêt axial 3.

[0038] Ainsi, l'ensemble formé par les éléments d'arrêt axial 3 et de maintien radial 4 n'a pas de degré de liberté par rapport à l'arbre 2, ni en translation grâce à l'élément d'arrêt axial 3, ni en rotation grâce à l'élément de maintien radial 4, les jeux mis à part.

[0039] Le système de liaison proposé est ainsi particulièrement compact, car il permet d'avoir un montage volant du composant horloger, c'est-à-dire que l'arbre 2 comporte une extrémité libre. Il n'y a donc pas besoin d'avoir un élément de bâti comme un pont pour tenir l'arbre 2 ni le composant 1. Ce système de liaison permet également de garantir la résistance aux chocs d'une pièce de masse importante, typiquement d'un barillet sur son arbre. En effet, aucun déchassage ne peut se produire sous l'effet d'une accélération Importante due à un choc.

[0040] Le système de liaison pourrait aussi être utilisé avec un arbre 2 tenu aux deux extrémités, en l'utilisant au long de l'arbre 2 pour régler le jeu du composant. Les différents éléments à pivoter sont guidés individuellement le réglage des jeux et ébats est facilité, dans la mesure où les dimensions de la gorge et l'épaisseur de l'élément de blocage en translation peuvent être aisément maîtrisées.

[0041] De plus, les éléments peuvent être manipulés et démontés facilement, sans jouer sur la déformation de parties élastiques, si ce n'est lors d'un éventuel chassage.

[0042] Comme proposé à la figure 6, le système de liaison qui vient d'être décrit pourrait être utilisé par l'homme du métier pour monter une tige de poussoir dans un tube de poussoir. La tige de poussoir est alors l'arbre 2 tel que défini pour le système de liaison et le tube de poussoir ou la carrure à laquelle le tube de poussoir est solidaire, est le composant 1 de la pièce d'horlogerie au sens de la revendication. On peut ainsi ménager une première structure d'arrêt axial 23 et une structure d'arrêt en rotation 20 à l'extrémité de la tige de poussoir pour y monter un élément d'arrêt axial 3 et un élément de maintien radial 4, afin d'assembler la tige de poussoir sur le tube de poussoir. Pour le passage du poussoir dans le tube de poussoir, on peut prévoir des profils de forme, tels que représentés sur la coupe C-C, pour éviter la rotation du poussoir à l'intérieur du tube.

[0043] L'homme du métier pourra encore utiliser un tel système de liaison pour monter un organe de régulation (balancier ou cage de tourbillon), un disque d'affichage, un élément tel qu'une masse oscillante, un mobile quelconque, une came ou tout élément pouvant avantageusement profiter d'un tel montage.

[0044] La présente description a été donnée à titre d'illustration non limitative de l'invention et l'homme du métier pourra le cas échéant s'en inspirer, la portée de la protection conférée étant toutefois délimitée par la teneur des revendications.

Claims (8)

1. Système de liaison pour pièce d'horlogerie comprenant : - un arbre (2) sur lequel est destiné à être monté un composant (1) d'une pièce d'horlogerie, ledit arbre (2) présentant une première structure d'arrêt axial (23), et une structure d'arrêt en rotation (20), présentant une géométrie permettant d'assurer un arrêt en rotation, - un élément d'arrêt axial (3) doté d'une ouverture (30) conformée pour permettre, dans au moins une position angulaire dudit élément d'arrêt axial (3) par rapport à l'arbre (2), un engagement en translation sur l'arbre (2) et le passage de la première structure d'arrêt axial (23), et un appui sur ladite première structure d'arrêt axial (23) dans au moins une autre position angulaire, dite position d'arrêt, - un élément de maintien radial (4), agencé pour coopérer solidairement avec l'élément d'arrêt et doté d'une ouverture (40) conformée pour coopérer avec la structure d'arrêt en rotation (20) dudit arbre (2) pour empêcher une rotation de l'élément de maintien autour dudit arbre (2).

2. Système de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième structure d'arrêt axial (24), ledit élément d'arrêt étant positionné entre la première et la deuxième structures d'arrêt axial.

3. Système de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième structure d'arrêt axial (24) est formée par une pièce rapportée sur l'axe.

4. Système de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce rapportée est choisie parmi un organe d'un barillet, un organe de régulation, un disque d'affichage, un mobile, une came, un organe de remontage tel qu'une masse oscillante ou une partie de boîte de montre telle qu'une carrure.

5. Système de liaison selon la revendication 2, caractérisée en ce que la deuxième structure d'arrêt axial (24) est formée par une portion en saillie (24) de l'arbre (2).

6. Système de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'arrêt axial (3) présente un profil de forme (32), avec lequel un profil (42) de l'élément de maintien radial (4) coopère pour le bloquer en rotation.

7. Système de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure d'arrêt en rotation (20) et l'élément de maintien radial (4) sont agencés de manière à bloquer l'élément d'arrêt axial (3) dans une position d'arrêt.

8. Pièce d'horlogerie comprenant un système de liaison selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'arbre (2) présente une extrémité libre.