CH719127A2 - Mécanisme horloger comprenant un organe pivotant. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un mécanisme horloger (1) comprenant un organe pivotant (11) monté sur un axe de pivotement (10) et soumis à l'action d'au moins un ressort (100) agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage, ledit ressort (100) comprenant au moins un bras élastique (102) présentant, à une première extrémité, un premier élément rotatif (104) solidaire au moins en rotation de l'axe de pivotement (10) de l'organe pivotant (11) et, à une seconde extrémité, un second élément (106) monté sur un support et agencé pour être rotatif ou fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant. Le second élément (106) est agencé pour pouvoir être mobile par rapport audit support préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant (11) et le mécanisme horloger (1) comprend un dispositif de déplacement (20) du second élément (106) par rapport à son support agencé pour, préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant (11), déplacer la seconde extrémité du bras élastique (102) d'une première position, dans laquelle ledit ressort (100) applique un couple C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée, à une deuxième position, dans laquelle le bras élastique (102) présente une compression ou une élongation différente de celle de la première position de sorte que ledit ressort (100) applique un couple C2 différent de C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un mécanisme horloger comprenant un organe pivotant monté sur un axe de pivotement et soumis à l'action d'au moins un ressort agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage, ledit ressort comprenant au moins un bras élastique présentant, à une première extrémité, un premier élément rotatif solidaire au moins en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant et, à une seconde extrémité, un second élément monté sur un support et agencé pour être rotatif ou fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant.

[0002] La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant un tel mécanisme.

Etat de la technique

[0003] Un tel organe pivotant est par exemple un doigt agissant sur une bascule présentant un palpeur coopérant avec une came escargot d'un mécanisme de compteur de minutes instantané d'un chronographe, tel que décrit dans la publication WO 2020/016818 ou dans la demande EP20173411 de la demanderesse. Le premier élément rotatif du ressort est monté sur l'axe de pivotement du doigt de sorte que la première extrémité du ressort est pivotée. La bascule est maintenue en appui contre la périphérie de la came escargot par ledit ressort agissant sur l'axe de pivotement du doigt, ce doigt agissant lui-même sur la bascule. A chaque tour de came, la bascule monte le long de la came, ce qui arme progressivement le ressort. L'organe pivotant peut être également la bascule en elle-même, le premier élément rotatif du ressort 20 étant alors monté sur l'axe de la bascule.

[0004] Dans la publication WO 2020/016818, le ressort présente, à sa deuxième extrémité, une base fixée au bâti du mécanisme horloger par deux goupilles, de sorte que la première extrémité du ressort est pivotée et la deuxième extrémité du ressort est encastrée.

[0005] Dans la demande EP20173411, le ressort présente à sa deuxième extrémité un second élément rotatif également monté pivotant sur le bâti de sorte que les première et deuxième extrémités du ressort sont pivotées.

[0006] L'organe pivotant décrit dans la demande EP20173411 peut également être soumis à l'action d'une pluralité de ressorts agencés pour générer un couple de pivotement sur l'organe pivotant, l'organe pivotant comprenant un moyeu solidaire de l'axe de pivotement et une serge. Un tel organe pivotant peut être utilisé comme source d'énergie ou organe réglant.

[0007] Les montages à extrémités pivotée/encastrée ou pivotée/pivotée décrits respectivement dans la publication WO 2020/016818 et dans la demande EP20173411 permettent dans des configurations préférées d'obtenir un ressort présentant une raideur sensiblement nulle et donc un couple constant dans la plage prédéterminée des positions angulaires que peut prendre le premier élément rotatif pendant le fonctionnement du mécanisme. Cela permet par exemple de diminuer l'intensité de la force appliquée à la came escargot par le ressort par rapport à un ressort traditionnel, réduisant ainsi l'énergie requise pour faire tourner la came escargot.

[0008] Toutefois, avec les possibles dispersions de fabrication des ressorts, il est possible que le couple obtenu réellement soit différent du couple souhaité. Si le couple obtenu est plus élevé, il est encore possible de passer par une mise de hauteur. Si le couple obtenu est plus faible, il est alors nécessaire de démonter le mécanisme afin de retravailler les ressorts.

[0009] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un mécanisme horloger permettant un réglage in situ de la raideur du ou des ressort(s) de l'organe pivotant, le mécanisme étant déjà monté dans le mouvement, afin d'obtenir le couple souhaité sans avoir à démonter le mécanisme.

Divulgation de l'invention

[0010] A cet effet, l'invention concerne un mécanisme horloger comprenant un organe pivotant monté sur un axe de pivotement et soumis à l'action d'au moins un ressort agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage, ledit ressort comprenant au moins un bras élastique présentant, à une première extrémité, un premier élément rotatif solidaire au moins en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant et, à une seconde extrémité, un second élément monté sur un support et agencé pour être rotatif ou fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant.

[0011] Selon l'invention, le second élément est agencé pour pouvoir être mobile par rapport audit support préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant et le mécanisme horloger comprend un dispositif de déplacement du second élément par rapport à son support agencé pour, préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant, déplacer la seconde extrémité du bras élastique d'une première position dans laquelle ledit ressort applique sur l'organe pivotant un couple C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée à une deuxième position dans laquelle le bras élastique présente une compression ou une élongation différente de celle de la première position de sorte que ledit ressort applique sur l'organe pivotant un couple C2 différent de C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée.

[0012] Ainsi, le dispositif de déplacement permet de déplacer une extrémité du bras élastique de manière à entraîner une compression additionnelle permettant de réaliser une raideur négative ou de manière à entraîner une élongation additionnelle du bras élastique permettant de réaliser une raideur positive, de manière à pouvoir régler la raideur du ressort in situ, et donc le couple appliqué par le ressort sur l'organe pivotant, directement dans le mécanisme.

[0013] Ainsi, le mécanisme horloger selon l'invention, permettant un réglage in situ du couple appliqué par le ressort sur l'organe pivotant, présente une grande flexibilité.

[0014] La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant un mécanisme horloger tel que défini ci-dessus.

Brève description des dessins

[0015] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante de différents modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue plane de dessus d'un ressort utilisé dans le mécanisme horloger selon l'invention, dans la variante à deux extrémités pivotées, le ressort apparaissant en clair étant en position de repos et le ressort apparaissant en sombre ayant ses éléments rotatifs pivotés pour occuper une position angulaire θ par rapport à la position de repos ; la figure 2 est une vue plane de dessus d'un mécanisme horloger comprenant un organe pivotant selon un exemple de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue isométrique d'un dispositif de déplacement du second élément utilisé dans la présente invention lorsque la deuxième extrémité du ressort est pivotée, sous la forme d'un excentrique; la figure 4 est une vue de dessus d'un organe pivotant selon un autre exemple de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une représentation graphique du moment normalisé exercé dans un ressort à extrémités pivotée et encastrée en fonction du déplacement angulaire du premier élément rotatif, la deuxième extrémité encastrée du ressort étant dans sa première position (courbe C1), la deuxième extrémité encastrée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une compression (courbe C2) et la deuxième extrémité encastrée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une élongation (courbe C3) ; la figure 6 est une représentation graphique de la contrainte normalisée sur un ressort à extrémités pivotée et encastrée en fonction du déplacement angulaire du premier élément rotatif, la deuxième extrémité encastrée du ressort étant dans sa première position (courbe Ct1), la deuxième extrémité encastrée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une compression (courbe Ct2) et la deuxième extrémité encastrée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une élongation (courbe Ct3) ; la figure 7 est une représentation graphique du moment normalisé exercé dans un ressort à deux extrémités pivotées en fonction du déplacement angulaire du premier élément rotatif, la deuxième extrémité pivotée du ressort étant dans sa première position (courbe C1'), la deuxième extrémité pivotée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une compression (courbe C2') et la deuxième extrémité pivotée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une élongation (courbe C3') ; la figure 8 est une représentation graphique de la contrainte normalisée sur un ressort à deux extrémités pivotées en fonction du déplacement angulaire du premier élément rotatif, la deuxième extrémité pivotée du ressort étant dans sa première position (courbe Ct1'), la deuxième extrémité pivotée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une compression (courbe Ct2') et la deuxième extrémité pivotée du ressort ayant été déplacée dans sa deuxième position en entrainant une élongation (courbe Ct3') ; et la figure 9 est une vue isométrique d'un ressort et d'un dispositif de déplacement du second élément utilisé dans la présente invention lorsque la deuxième extrémité du ressort est encastrée.

Modes de réalisation de l'invention

[0016] Dans le contexte de la présente invention, on entend par le terme „raideur“ la raideur tangentielle.

[0017] En référence aux figures 1, 2 et 4, la présente invention concerne un mécanisme horloger comprenant un organe pivotant 11, 110 monté sur un axe de pivotement et soumis à l'action d'au moins un ressort 100 agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage.

[0018] Comme le montre la figure 1, le ressort 100 comprend au moins un bras élastique 102 sous la forme d'une lame présentant à sa première extrémité 102a un premier élément rotatif 104 solidaire au moins en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant 11, 110. Ledit axe de pivotement de l'organe pivotant est monté pivoté par exemple sur un élément du bâti 1a du mécanisme horloger. Le premier élément rotatif 104 présente par exemple la forme d'un anneau triangulaire comme sur la figure 1 ou circulaire comme sur les figures 2 et 3. Il est rendu solidaire en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant 11, 110 par exemple par chassage sur ledit axe ou tout autre moyen de fixation approprié. Le premier élément rotatif 104 peut également former une seule pièce avec son organe pivotant.

[0019] Le bras élastique 102 présente à sa deuxième extrémité 102b un second élément 106 monté sur un support et agencé pour être rotatif par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, les deux extrémités 102a, 102b du ressort 100 étant alors avantageusement pivotées lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, ou pour être fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, la première extrémité 102a du ressort 100 étant pivotée et la seconde extrémité 102b du ressort 100 étant alors encastée lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant.

[0020] Le second élément 106 peut présenter par exemple une forme triangulaire comme représenté sur la figure 1 ou globalement la forme d'un anneau circulaire comme représenté sur les figures 2 et 4. Le montage du second élément 106 sur son support sera décrit ultérieurement.

[0021] Selon les modes de réalisation choisis, le support peut être constitué par le bâti 1a du mécanisme horloger, comme représenté sur la figure 2, ou par un élément mobile 114 de l'organe pivotant 110 agencé pour être mobile relativement par rapport à l'axe de pivotement dudit organe pivotant 110, comme représenté sur la figure 4.

[0022] Dans un mode de réalisation, le second élément 106 du ressort 100 peut donc être fixe par rapport au bâti 1a du mécanisme horloger lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, le premier élément 104 du ressort 100 étant rotatif.

[0023] Dans un autre mode de réalisation, le second élément 106 du ressort 100 peut être fixe par rapport à un élément mobile 114 de l'organe pivotant 110 agencé pour être mobile relativement par rapport à l'axe de pivotement dudit organe pivotant lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le premier élément 104 du ressort 100 étant rotatif.

[0024] Dans un autre mode de réalisation, le second élément 106 du ressort 100 peut être rotatif par rapport au bâti 1a du mécanisme horloger lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, le premier élément 104 du ressort 100 étant également rotatif.

[0025] Dans un autre mode de réalisation, le second élément 106 du ressort 100 peut être rotatif par rapport à un élément mobile 114a de l'organe pivotant 110 agencé pour être mobile relativement par rapport à l'axe de pivotement dudit organe pivotant lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le premier élément 104 du ressort 100 étant également rotatif.

[0026] Selon certains modes de réalisation, l'organe pivotant peut être soumis à l'action d'un seul ressort 100.

[0027] Selon d'autres modes de réalisation, l'organe pivotant peut être soumis à l'action d'au moins deux ressorts 100 agencés pour générer un couple de pivotement sur l'organe pivotant.

[0028] Avantageusement, ledit organe pivotant est et/ou coopère avec, par exemple, une bascule, un marteau, un levier, un râteau, un doigt, un baladeur, un crochet, une roue telle qu'une roue d'échappement, un organe réglant ou une source d'énergie.

[0029] La figure 2 représente un exemple de réalisation d'un mécanisme horloger 1 comprenant un organe pivotant 11 selon de l'invention dans lequel le second élément 106 du ressort 100 est rotatif par rapport au bâti 1a dudit mécanisme horloger lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, en étant monté sur ledit bâti 1a.

[0030] Dans cet exemple, le mécanisme horloger 1 est un mécanisme de compteur de minutes instantané d'un chronographe. L'organe pivotant 11 coopère avec une bascule 2 pivotée en O et présentant un palpeur 3 coopérant avec une came montée sur l'axe de chronographe 5. La bascule 2 est maintenue en appui contre la périphérie de la came par le ressort de rappel de bascule 100 agissant sur l'axe 10 d'un doigt constituant l'organe pivotant 11, agissant lui-même sur la bascule 2.

[0031] Le premier élément rotatif 104 du ressort 100 est chassé sur l'axe 10 de l'organe pivotant 11 et le second élément 106 est monté sur le bâti 1a de manière à être également rotatif lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11. Les détails du montage du second élément 106 sur le bâti 1a seront décrits ci-dessous.

[0032] Les détails de fonctionnement de ce mécanisme sont décrits dans la demande EP20173411.

[0033] Dans une autre variante non représentée, le second élément 106 est fixe par rapport au bâti 1a dudit mécanisme horloger lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, en étant monté sur ledit bâti 1a. Les détails du montage du second élément 106 seront décrits ci-dessous. Les détails de fonctionnement de ce mécanisme sont décrits dans la publication WO 2020/016818.

[0034] Dans ce mécanisme, on souhaite que le ressort 100 soit agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage, ledit ressort étant conformé pour présenter en théorie un couple C2 correspondant à une raideur négative dans toute la plage prédéterminée afin de compenser l'effet de bras de levier de la came.

[0035] Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4, le second élément 106 du ressort 100 est rotatif par rapport à un élément mobile 114 de l'organe pivotant 110 agencé pour être mobile relativement par rapport à l'axe de pivotement dudit organe pivotant 110 lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 110, en étant monté sur ledit élément mobile 114, le premier élément 104 du ressort 100 étant également rotatif.

[0036] Dans cet exemple, l'organe pivotant 110 est plus spécifiquement soumis à l'action d'une pluralité de ressorts 100.

[0037] Notamment, l'organe pivotant 110 comprend un moyeu solidaire de l'axe de pivotement (non représenté) dudit organe pivotant 110, et une serge annulaire constituant l'élément mobile 114 de l'organe pivotant 110.

[0038] Les premiers éléments rotatifs 104 des ressorts 100 sont tous solidaires au moins en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant 110 en formant avantageusement une seule pièce qui constitue le moyeu de l'organe pivotant 110. Le moyeu peut être monté solidaire sur l'axe de pivotement, par exemple par chassage ou autre moyen équivalent, ou être réalisé d'une seule pièce avec l'axe de pivotement de l'organe pivotant 110.

[0039] Chacun des seconds éléments 106 des ressorts 100 est monté sur la serge 114 de manière à être rotatif par rapport à ladite serge 114 lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 110. Les détails du montage du second élément 106 seront décrits ci-dessous. Les détails de fonctionnement de cet organe pivotant sont décrits dans la demande EP20173411.

[0040] Dans une autre variante non représentée, le second élément 106 est fixe par rapport à la serge 114 de l'organe pivotant 110 lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 110, en étant monté sur ladite serge 114.

[0041] Dans ce mécanisme, on souhaite que les ressort 100 soient agencés pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage pour générer un couple de pivotement sur l'organe pivotant 110, lesdits ressorts étant conformés pour présenter en théorie des couples C2 correspondant à des raideurs nulles ou négatives dans toute la plage prédéterminée. Les raideurs négatives ou nulles des ressorts 100 sont choisies en fonction de l'application souhaitée dudit organe pivotant 110. Par exemple, on souhaite que les ressorts 100 présentent une raideur nulle de manière à obtenir un couple C2 constant important, permettant une application comme source d'énergie ou un couple C2 très faible pour des applications de type organe réglant ou source d'énergie très réduite.

[0042] Le ressort 100 est ici considéré dans sa globalité comme une pièce comprenant les deux éléments 104 et 106 reliés par le bras élastique 102.

[0043] Dans la version pivotée/pivotée comme représentée sur la figure 1, les deux éléments 104 et 106 solidaires du bras élastique 102 sont rotatifs lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant et sont destinés à tourner sur eux-mêmes, seul le bras élastique 102 se déformant pendant le fonctionnement du mécanisme.

[0044] Dans la variante pivotée/encastrée non représentée, seul le premier élément 104 est rotatif lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, et est destiné à tourner sur lui-même, le second élément 106 étant fixe lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant. Seul le bras élastique 102 se déforme pendant le fonctionnement du mécanisme.

[0045] Le ressort 100 est de préférence monobloc. Il est par exemple en métal, alliage, silicium, plastique, verre minéral ou verre métallique. Il peut être réalisé par usinage ou par la technique LIGA, notamment dans le cas où il est fait d'un métal ou alliage, par gravure ionique réactive profonde dite DRIE, notamment dans le cas où il est fait en silicium, par moulage, notamment dans le cas où il est fait en plastique ou verre métallique, ou par découpe laser, notamment dans le cas où il est en verre minéral.

[0046] Pour la compréhension de l'invention, le comportement du ressort 100 considéré globalement et isolément, c'est-à-dire avec ses deux extrémités pivotées ou pivotée/encastrée, mais libre de toute interaction avec le reste du mécanisme horloger auquel il est associé, est décrit ci-dessous. La figure 1 représente ce ressort isolé dans la variante à deux extrémités pivotées.

[0047] En raison de la forme spécifique de son bras élastique 102, le ressort 100 possède un sens de rotation privilégié d'au moins son premier élément rotatif 104 par rapport à sa position de repos, ce sens étant défini comme celui qui permet, à partir d'un état de repos du ressort 100 isolé dans lequel son bras élastique 102 est au repos, le plus grand déplacement angulaire relatif d'au moins l'élément rotatif 104 par rapport à sa position de repos. Dans la variante à deux extrémités pivotées de la figure 1, ce sens de rotation privilégié est le sens horaire pour le premier élément rotatif 104 et le sens antihoraire pour le second élément rotatif 106, le premier élément rotatif 104 en blanc étant dans sa position de repos, et le premier élément rotatif 104 en noir étant dans un état contraint après une rotation horaire. Les deux éléments rotatifs 104 et 106 pivotent dans le sens contraire mais avec des angles différents, qui varient notamment selon l'entraxe entre le premier élément rotatif 104 et le second élément rotatif 106, c'est-à-dire la distance entre les centres de rotation desdits éléments rotatifs 104, 106.

[0048] On appelle θ la position ou le déplacement angulaire du premier élément rotatif 104 du ressort 100 isolé dans un état contraint par rapport à sa position de repos, θ étant égal à zéro lorsque le ressort 100 isolé est au repos, c'est-à-dire lorsque son bras élastique 102 est au repos, et augmentant avec le déplacement angulaire du premier élément rotatif 104, lorsque le ressort 100 est contraint, par rapport à sa position de repos dans le sens de rotation privilégié dudit premier élément rotatif 104.

[0049] De manière générale, lorsque le premier élément rotatif 104 est dans la position angulaire dans laquelle θ = x°, on dit que le ressort 100 est armé de x.

[0050] Le ressort 100 diffère des structures élastiques classiques. Ses propriétés reposent sur une forme sinueuse de son bras élastique 102 qui se déforme de manière à générer un moment qui décroit sur une plage prédéterminée de positions angulaires de son premier élément rotatif 104 par rapport à sa position de repos, le ressort 100 présentant alors une raideur négative sur ladite plage, ou un moment sensiblement constant sur une plage prédéterminée de positions angulaires de son premier élément rotatif 104 par rapport à sa position de repos, le ressort 100 présentant alors une raideur sensiblement nulle sur ladite plage.

[0051] L'obtention d'un tel bras élastique 102 requiert une conception spécifique et paramétrée. La forme géométrique du bras élastique 102 peut par exemple être obtenue par optimisation topologique utilisant des courbes polynomiales paramétriques telles que les courbes de Bézier. Une description détaillée de cette méthode d'optimisation est décrite dans la publication WO 2020/016818 de la demanderesse pour obtenir un bras élastique 102 dont la forme géométrique est une courbe de Bézier ou une succession de courbes de Bézier dont les points de contrôle ont été optimisés pour prendre en compte, notamment, les dimensions du ressort 100 à concevoir ainsi que l'obtention d'une constance du moment de 5% sur une plage angulaire prédéterminée. La forme géométrique du bras 102 utilisé dans la présente invention peut être obtenue selon la méthode décrite dans ladite publication WO 2020/016818 pour réaliser des lames conçues, notamment de par leur forme, pour exercer un moment sensiblement constant (constance de 5%) dans un ressort comportant une extrémité pivotée et une extrémité encastrée comme détaillé dans ladite publication, mais la lame obtenue étant ensuite utilisée dans un ressort 100 dont les deux extrémités sont pivotées.

[0052] En effet, de telles lames élastiques peuvent travailler en flexion (raideur positive) et en flambage (raideur négative).

[0053] Toute autre forme de courbe permettant d'obtenir une lame élastique pouvant travailler en flexion (raideur positive) et en flambage (raideur négative) peut être utilisée comme bras élastique dans l'invention.

[0054] Le ressort 100 peut être avantageusement conformé spécialement pour présenter, en théorie, une raideur nulle ou négative dans au moins une partie de la plage prédéterminée. Un tel ressort 100 permet au moins d'améliorer, voire garantir, la constance du couple ou moment de force qu'il exerce sur l'organe pivotant et ainsi, au moins diminuer la consommation d'énergie.

[0055] La publication WO 2020/016818 et la demande EP20173411 décrivent différents modes de réalisation pour obtenir, en théorie, des ressorts 100 conformés pour présenter une raideur négative ou nulle dans au moins une partie de la plage prédéterminée d'angles d'armage, en fonction de l'application prévue pour l'organe pivotant.

[0056] Par exemple le bras élastique 102 peut présenter une section constante ou une section variable.

[0057] La plage prédéterminée d'angles d'armage est la plage prédéterminée des positions angulaires du premier élément rotatif 104 par rapport à sa position de repos,

[0058] De préférence, selon les applications prévues pour l'organe pivotant, le ressort 100 peut être conformé de manière à adapter sa raideur ou son couple appliqué sur l'organe pivotant à la fonction dudit organe pivotant auquel il est associé, et par exemple pour présenter, en théorie, une raideur nulle ou négative dans sensiblement toute la plage prédéterminée.

[0059] Conformément à l'invention, le second élément 106 du ressort 100 est en outre agencé pour pouvoir être mobile, en particulier en translation, par rapport à son support (bâti 1a ou serge 114) préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110. De plus, le mécanisme horloger comprend un dispositif de déplacement 20 du second élément 106 par rapport à son support agencé pour, préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, déplacer la seconde extrémité 102b du bras élastique 102, d'une première position dans laquelle ledit ressort 100 applique un couple C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée à une deuxième position dans laquelle le bras élastique présente une compression ou une élongation différente de celle de la première position de sorte que ledit ressort 100 applique un couple C2 différent de C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée.

[0060] Le couple C1 correspond par exemple au couple d'origine, obtenu lors du montage du ressort dans le mouvement horloger en coopération avec son organe pivotant, la deuxième extrémité 102b du ressort étant dans sa première position, et le couple C2 correspond au couple souhaité, la deuxième extrémité 102b du ressort ayant alors été déplacée dans sa deuxième position par le dispositif de déplacement.

[0061] D'une manière avantageuse, le dispositif de déplacement 20 du second élément 106 est actionnable manuellement par l'horloger au moment du montage de l'organe pivotant et de son ressort dans le mécanisme horloger.

[0062] D'une manière avantageuse, le dispositif de déplacement 20 du second élément 106 est agencé pour déplacer sensiblement en translation, et de préférence en translation linéaire, la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant selon une ligne passant par les centres des premier et deuxième éléments 104, 106.

[0063] En référence à la figure 3, dans un mode de réalisation dans lequel le second élément 106 est agencé pour être rotatif par rapport au support (bâti 1a ou serge 114) lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110 (configuration extrémités pivotée/pivotée), le dispositif de déplacement 20 du second élément 106 est avantageusement un excentrique comprenant une base 22, une tige 24, et une tête 26 excentrique par rapport à la tige 24 et coaxiale à la base 22, le second élément 106 étant monté pivotant sur la tige 24. La base 22 est montée sur le support (bâti 1a ou serge 114) et est agencée pour pouvoir pivoter sur ledit support pour permettre le réglage du couple ou de la raideur du ressort 100 par le déplacement de la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, et pour être fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110. L'excentrique est agencé pour obtenir un déplacement en translation linéaire de la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position selon une ligne passant par les centres de rotation des premier et deuxième éléments 104, 106.

[0064] D'une manière avantageuse, la tête 26 est sous la forme d'une vis fendue qui indique un „+“ en visant le centre de rotation du premier élément rotatif 104, ce qui correspond à l'axe de pivotement 10 de l'organe pivotant 11 ou 110, quand cela favorise une élongation du bras élastique 102, soit un comportement à raideur positive, et un „-“ en visant le centre de rotation du premier élément rotatif 104, ce qui correspond à l'axe de pivotement 10 de l'organe pivotant 11 ou 110, quand cela favorise une compression du bras élastique 102, soit un comportement à raideur négative.

[0065] Dans le cas d'un organe pivotant 110 à plusieurs ressorts 100, les vis sont orientées d'une manière cohérente et équilibrée avec le même angle d'orientation de la fente.

[0066] L'excentrique peut avoir par exemple une amplitude de ± 0.1 mm.

[0067] Plus spécifiquement, la base 22 est montée chassée sur le support (bâti 1a ou serge 114) en étant serrée de manière à être immobile par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110, tout en pouvant tourner sur ledit support lorsque la tête 26 est manoeuvrée par l'horloger pour réaliser le réglage du couple ou de la raideur du ressort 100 par le déplacement de la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110.

[0068] Dans un mode de réalisation dans lequel le second élément 106 est agencé pour être fixe par rapport au support (bâti 1a ou serge 114) lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110 (configuration extrémités pivotée/encastrée), et en référence à la figure 9, le dispositif de déplacement 30 du second élément 106 comprend un socle 31 agencé pour être solidaire dudit support. Le socle 31 présente un logement 35 dans lequel est monté le deuxième élément 106, ledit logement 35 comprenant des moyens de positionnement et de verrouillage dudit deuxième élément 106 agencés pour pouvoir positionner le deuxième élément 106 dans différentes positions sur le socle 31 afin de déplacer, de préférence en translation linéaire, la seconde extrémité 120b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant et pour verrouiller ledit deuxième élément 106 sur le socle 31 lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant 11, 110.

[0069] Par exemple, le socle 31 est en forme de U et agencé pour être monté sur le support (bâti 1a ou serge 114), ici le bâti 1a, en étant positionné au moyen de deux goupilles 32, et fixé de manière solidaire audit support au moyen d'une vis 33. Le socle en U 31 comprend deux branches 34 séparées par un espace intérieur qui définit le logement 35 pour le deuxième élément 106. Ledit deuxième élément 106 se présente sous la forme d'un talon présentant deux pattes latérales 36. Les branches 34 du socle en U 31 présentent chacune, sur leur face latérale en regard, des moyens de positionnement et de verrouillage du deuxième élément 106 comprenant des crans de positionnement 37 dans lesquels les pattes latérales 36 du deuxième élément 106 s'engagent afin de proposer différentes positions de montage et de verrouiller la position choisie dudit deuxième élément 106 dans le socle en U 31, c'est-à-dire sur le support 1a, lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant. Une vis 38 traversant une ouverture oblongue 39 prévue sur le deuxième élément 106 et vissée sur le support, ici le bâti 1a, permet de maintenir le deuxième élément 106 en Z.

[0070] Le deuxième élément 106 est monté sur le socle en U 31 prémonté sur le support 1a et est positionné dans le logement 35 en choisissant l'un ou l'autre des crans de positionnement 37 de manière à déplacer en translation linéaire, la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant. Une fois la position du deuxième élément 106 réglée, la vis 38 est ensuite vissée pour que le deuxième élément 106 soit verrouillé sur le support 1a lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant. L'axe de pivotement de l'organe pivotant solidaire de l'élément rotatif 104 est ensuite monté.

[0071] Le dispositif de déplacement utilisé selon l'invention permet de modifier avantageusement in situ le comportement du ressort 100 en modifiant le flambage ou la flexion du bras élastique 102 préalablement au fonctionnement normal du mécanisme de manière à obtenir une raideur R2 correspondant à un couple C2 dans au moins une partie de la plage prédéterminée avec un ressort qui avait d'origine, lors de son montage, une raideur R1 correspondant à un couple C1 différent de la valeur C2 recherchée (la raideur étant la dérivée du couple).

[0072] Par exemple, lorsque la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 est dans sa première position, par exemple lors du montage, le couple C1 d'origine appliqué par le ressort 100 est sensiblement constant dans au moins une partie de la plage prédéterminée, ce qui correspond à une raideur R1 d'origine sensiblement nulle, mais C1 est différent du couple souhaité. Le dispositif de déplacement 20 du second élément 106 est alors manoeuvré dans un sens, préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant, pour déplacer la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 dans une deuxième position dans laquelle ledit bras élastique 102 présente une compression par rapport à la première position, de sorte que, lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le couple C2 appliqué par le ressort 100 décroit dans au moins une partie de ladite plage prédéterminée, ce qui correspond à une raideur R2 négative, correspondant au couple et à la raideur souhaités, Dans ce cas, la raideur R2 du ressort 100 sera positive dans au moins une partie de ladite plage prédéterminée lorsque la seconde extrémité 102b du bras élastique 102 sera déplacée dans une deuxième position dans laquelle le bras élastique présente une élongation par rapport à la première position, le dispositif de déplacement 20 ayant été manoeuvré dans l'autre sens.

[0073] Cela est illustré par les figures 5 à 8 dans lesquelles les couples et les contraintes ont été représentées pour un ressort comprenant un bras élastique d'environ 2.5 mm en appliquant une contrainte ou une élongation dans le sens longitudinal du bras élastique de 0.1 mm.

[0074] La figure 5 est une représentation graphique du moment normalisé exercé dans un ressort ayant sa première extrémité 102a pivotée et sa deuxième extrémité 102b encastrée, en fonction du déplacement angulaire θ du premier élément rotatif 104.

[0075] La courbe C1 correspond au couple d'origine obtenu lorsque la deuxième extrémité 102b encastrée du ressort est dans sa première position, par exemple après le montage du ressort dans le mécanisme horloger. La courbe C2 correspond au couple obtenu lorsque la deuxième extrémité 102b encastrée du ressort est dans sa deuxième position, par exemple lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le dispositif de déplacement 20 ayant été actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant en entrainant une compression du bras élastique 102. La courbe C3 correspond au couple qui serait obtenu si le dispositif de déplacement 20 était actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant dans la deuxième position qui entraînerait une élongation du bras élastique 102.

[0076] La figure 5 montre que, d'une manière avantageuse, lorsque le ressort présente après montage dans le mécanisme, une raideur R1 d'origine nulle correspondant au couple C1 d'origine constant sur une plage prédéterminée [θ1, θ2] = [10°,42°] du déplacement angulaire θ du premier élément 104, une compression du bras élastique 102 in situ en déplaçant l'extrémité 102b du ressort au moyen du dispositif de déplacement 20 permet d'obtenir, sur la plage prédéterminée [θ1,θ2], une raideur négative R2 correspondant au couple C2 recherché, et une élongation du bras élastique 102 in situ au moyen du dispositif de déplacement 20 permet d'obtenir une raideur positive.

[0077] La figure 6 est une représentation graphique de la contrainte normalisée sur le ressort utilisé pour la figure 5 ayant sa première extrémité 102a pivotée et sa deuxième extrémité 102b encastrée en fonction du déplacement angulaire θ du premier élément rotatif.

[0078] La courbe Ct1 correspond à la contrainte d'origine obtenue lorsque la deuxième extrémité 102b encastrée du ressort est dans sa première position, par exemple après le montage du ressort dans le mécanisme horloger. La courbe Ct2 correspond à la contrainte obtenue lorsque la deuxième extrémité 102b encastrée du ressort est dans sa deuxième position, par exemple lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le dispositif de déplacement 20 ayant été actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant en entrainant une compression du bras élastique 102. La courbe Ct3 correspond à la contrainte qui serait obtenue si le dispositif de déplacement 20 était actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant dans la deuxième position qui entraînerait une élongation du bras élastique 102.

[0079] La figure 7 est une représentation graphique du moment normalisé exercé dans un ressort ayant ses deux extrémités 102a et 102b pivotées, en fonction du déplacement angulaire θ du premier élément rotatif 104.

[0080] La courbe C1' correspond au couple d'origine obtenu lorsque la deuxième extrémité 102b pivotée du ressort est dans sa première position, par exemple après le montage du ressort dans le mécanisme horloger. La courbe C2' correspond au couple obtenu lorsque la deuxième extrémité 102b pivotée du ressort est dans sa deuxième position, par exemple lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le dispositif de déplacement 20 avec excentrique selon la figure 3 ayant été actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant en entrainant une compression du bras élastique 102. La courbe C3 correspond au couple qui serait obtenu si le dispositif de déplacement 20 était actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant dans la deuxième position qui entraînerait une élongation du bras élastique 102.

[0081] La figure 7 montre que, d'une manière avantageuse, lorsque le ressort présente après montage dans le mécanisme, une raideur d'origine R1' nulle correspondant au couple C1' d'origine constant sur une plage prédéterminée [θ1', θ2'] = [5°,20°] du déplacement angulaire θ du premier élément 104, une compression du bras élastique 102 in situ en déplaçant l'extrémité 102b du ressort au moyen du dispositif de déplacement 20 permet d'obtenir, sur la plage prédéterminée [θ1', θ2'], une raideur négative R2' correspondant au couple C2' recherché, et une élongation du bras élastique 102 in situ au moyen du dispositif de déplacement 20 permet d'obtenir une raideur positive.

[0082] La figure 8 est une représentation graphique de la contrainte normalisée sur le ressort utilisé pour la figure 7 ayant ses deux extrémités 102a, 102b pivotées en fonction du déplacement angulaire θ du premier élément rotatif.

[0083] La courbe Ct1' correspond à la contrainte d'origine obtenue lorsque la deuxième extrémité 102b pivotée du ressort est dans sa première position, par exemple après le montage du ressort dans le mécanisme horloger. La courbe Ct2' correspond à la contrainte obtenue lorsque la deuxième extrémité 102b pivotée du ressort est dans sa deuxième position, par exemple lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, le dispositif de déplacement 20 ayant été actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant en entrainant une compression du bras élastique 102. La courbe Ct3' correspond à la contrainte qui serait obtenue si le dispositif de déplacement 20 était actionné pour déplacer la deuxième extrémité 102b préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant dans la deuxième position qui entraînerait une élongation du bras élastique 102.

[0084] Ainsi, le mécanisme selon l'invention permet de régler in situ la raideur et donc le couple appliqué par le ressort sur l'organe pivotant, directement dans le mécanisme, en actionnant le dispositif de déplacement préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant pour augmenter ou diminuer la raideur et obtenir ainsi le comportement du ressort recherché, sans avoir à démonter le mécanisme.

Claims (13)

1. Mécanisme horloger (1) comprenant un organe pivotant monté sur un axe de pivotement et soumis à l'action d'au moins un ressort (100) agencé pour travailler dans une plage prédéterminée d'angles d'armage, ledit ressort (100) comprenant au moins un bras élastique (102) présentant, à une première extrémité (102a), un premier élément rotatif (104) solidaire au moins en rotation de l'axe de pivotement de l'organe pivotant et, à une seconde extrémité (102b), un second élément (106) monté sur un support et agencé pour être rotatif ou fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, caractérisé en ce que le second élément (106) est agencé pour pouvoir être mobile par rapport audit support préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant et en ce que le mécanisme horloger comprend un dispositif de déplacement (20, 30) du second élément (106) par rapport à son support agencé pour, préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant, déplacer la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) d'une première position, dans laquelle ledit ressort (100) applique un couple C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée, à une deuxième position, dans laquelle le bras élastique (102) présente une compression ou une élongation différente de celle de la première position de sorte que ledit ressort (100) applique un couple C2 différent de C1 dans au moins une partie de la plage prédéterminée.

2. Mécanisme horloger (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (20, 30) du second élément (106) est agencé pour déplacer sensiblement en translation linéaire la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant selon une ligne passant par les centres des premier et deuxième éléments (104, 106).

3. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le second élément (106) est agencé pour être rotatif par rapport au support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (20) du second élément (106) est un excentrique comprenant une base (22), une tige (24), et une tête (26) excentrique par rapport à la tige (24) et coaxiale à la base (22), le second élément (106) étant monté pivotant sur la tige (24), et en ce que la base (22) est montée sur le support et est agencée pour pouvoir pivoter sur le support pour permettre le déplacement de la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant et pour être fixe par rapport audit support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant.

4. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le second élément (106) est agencé pour être fixe par rapport au support lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (30) du second élément (106) comprend un socle (31) agencé pour être solidaire dudit support et présentant un logement (35) dans lequel est monté le deuxième élément (106), ledit logement (35) comprenant des moyens de positionnement et de verrouillage dudit deuxième élément (106) agencés pour pouvoir positionner le deuxième élément (106) dans différentes positions sur le socle (31) afin de déplacer la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) de sa première position à sa seconde position préalablement au fonctionnement normal de l'organe pivotant et pour verrouiller ledit deuxième élément (106) sur le socle (31) lors du fonctionnement normal de l'organe pivotant.

5. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) est dans sa première position, le couple C1 appliqué par le ressort (100) est sensiblement constant dans au moins une partie de la plage prédéterminée et en ce que le couple C2 appliqué par le ressort (100) décroit dans au moins une partie de ladite plage prédéterminée lorsque la seconde extrémité (102b) du bras élastique (102) est dans une deuxième position dans laquelle le bras élastique (102) présente une compression par rapport à la première position.

6. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque bras élastique (102) est de forme sinueuse.

7. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme géométrique du ou de chaque bras élastique (102) est une courbe de Bézier ou une succession de courbes de Bézier.

8. Mécanisme horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe pivotant est soumis à l'action d'au moins deux ressorts (100) agencés pour générer un couple de pivotement sur l'organe pivotant.

9. Mécanisme horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe pivotant est et/ou coopère avec une bascule (2), un marteau, un levier, un râteau, un doigt (11), un baladeur, un crochet, une roue, un organe réglant (110), une source d'énergie.

10. Mécanisme horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support est constitué par un bâti (1a) du mécanisme horloger (1).

11. Mécanisme horloger selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support est constitué par un élément mobile (114) de l'organe pivotant (110) agencé pour être mobile relativement par rapport à l'axe de pivotement dudit organe pivotant (110).

12. Mécanisme horloger selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'organe pivotant (110) est soumis à l'action d'une pluralité de ressorts (100) agencés pour générer un couple de pivotement sur l'organe pivotant (110), en ce que l'organe pivotant (110) comprend un moyeu (112) solidaire de l'axe de pivotement et une serge (114) constituant l'élément mobile de l'organe pivotant (110), et en ce que chacun des seconds éléments (106) des ressorts (100) est monté sur ladite serge (114), les premiers éléments rotatifs (104) des ressorts (100) étant agencés pour former une seule pièce constituant le moyeu (112) de l'organe pivotant (110).

13. Pièce d'horlogerie comprenant un mécanisme horloger (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.