EP0597357A1 - Pièce d'horlogerie comportant une trappe de pile fermée par un joint d'étanchéité - Google Patents

Pièce d'horlogerie comportant une trappe de pile fermée par un joint d'étanchéité Download PDF

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EP0597357A1
EP0597357A1 EP93117741A EP93117741A EP0597357A1 EP 0597357 A1 EP0597357 A1 EP 0597357A1 EP 93117741 A EP93117741 A EP 93117741A EP 93117741 A EP93117741 A EP 93117741A EP 0597357 A1 EP0597357 A1 EP 0597357A1
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EP
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seal
housing
box
lip
cover
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Jacques Crettenand
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Ebauchesfabrik ETA AG
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Ebauchesfabrik ETA AG
Eta SA Fabriques dEbauches
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G04B37/08—Hermetic sealing of openings, joints, passages or slits
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    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/08—Hermetic sealing of openings, joints, passages or slits
    • G04B37/11—Hermetic sealing of openings, joints, passages or slits of the back cover of pocket or wrist watches

Definitions

  • the present invention relates to a timepiece comprising a battery door which is closed by a seal which can be put in place reliably and easily, and which can withstand very high pressures.
  • Classic timepieces include a battery door generally closed by a cover which is locked on the box by a bayonet mechanism and which is associated with a seal interposed between the cover and the box.
  • This seal is in this type of conventional arrangement constituted by an O-ring generally referenced under the name "o-ring”, which is not satisfactory for mounting reasons.
  • the present invention aims to remedy this drawback by providing a timepiece whose battery door and the associated cover are provided with a seal whose implementation can be ensured easily, so reliable and repetitive, while being able to ensure a perfect seal under high pressure conditions.
  • said cover comprises an intermediate plug which is freely housed in this cover and which is in direct contact with a peripheral lip of the seal.
  • the box according to the invention has a frustoconical bearing which widens towards an entrance to said housing, the lip of the seal which rests on this bearing being kept trapped by a second frustoconical bearing formed at the periphery of the plug.
  • the lip extends beyond the frustoconical bearing surfaces which hold it and projects outwards, in the vicinity of a peripheral edge of the cover.
  • the timepiece according to the invention which is represented here by the general reference 1, comprises a box 2 made of an organic material, such as a thermoplastic material, for example acrylonitrile butadiene styrene referenced under the abbreviation ABS.
  • a thermoplastic material for example acrylonitrile butadiene styrene referenced under the abbreviation ABS.
  • a battery door 4 which is constituted by a stepped housing 6 formed inside the box 2 for receiving a source of electrical energy P, formed by a button cell of a classic type.
  • electrical contact elements are generally arranged inside the battery flap 4 to ensure electrical contact between the positive and negative terminals of the battery and the electrical and electronic components of the timepiece according to the invention.
  • the stepped housing 6 of the battery flap 4 comprises three characteristic parts, a bottom part 8 which receives the battery P as well as the associated electrical contact elements, not shown, an intermediate part 10 more particularly receiving a seal that will be described below, and an inlet part 12 receiving a cover 14 for closing the hatch 4.
  • the timepiece according to the invention comprises a seal 16 which is advantageously formed by a solid lip seal extending, as can be clearly seen in the appended figure, over the entire front surface SF of the P stack.
  • This lip seal 16 which has no discontinuity from its outermost peripheral edge towards the center, is made of an elastomeric material, such as nitrile or vulcanized rubber.
  • the battery cover 14 includes an intermediate plug 18 similarly made of an organic material, such as a thermoplastic, for example polyoxymethylene, referenced under the abbreviation POM and sold under the trademark “Del- rin ".
  • an organic material such as a thermoplastic, for example polyoxymethylene, referenced under the abbreviation POM and sold under the trademark “Del- rin ".
  • the plug 18 is separate from the cover 14 and attached therein.
  • This intermediate plug 18 is freely housed in the cover 14 with a radial clearance and it is in direct contact with a peripheral lip 20 formed on the seal 16.
  • the battery cover 14 which is produced by a thin stamped metal sheet has in its central part an actuating notch 22 into which can be inserted a tool, such as a coin, to ensure the rotation of the cover 14 and thus its opening and closing. It will be noted here that the cover 14 turns alone, independently of the plug 18 which remains fixed in contact on the seal 16.
  • the timepiece comprises locking means 24 constituted by a bayonet system of a conventional design.
  • This system consists of several radial tongues 26 (only one being shown here) extending radially from the peripheral edge 28 of the cover 14, towards the outside, and engaging in a circular groove 30 which is formed in the box 2 and which opens radially into the inlet part 12 of the housing 6.
  • the inlet part 12 of the housing 6 which is the stepped part of this housing having the largest diameter, essentially receives the cover 14 and its plug 18, as well as the locking means 24 described above. .
  • the lip 20 of the seal 16 rests on a frustoconical surface 32 formed in the box 2, between the inlet part 12 of the housing 6 and the intermediate part 10 thereof.
  • the frustoconical bearing 32 flares towards the entrance to the housing 6 at an angle of about 45 ° .
  • the lip 20 is therefore trapped between this first frustoconical bearing 32 and a second frustoconical bearing 34 substantially of the same inclination as the first, formed in turn on the plug 18, at the periphery thereof.
  • the lip 20 extends beyond the two frustoconical bearing surfaces 32 and 34 respectively which hold it and that it projects outwards, in the inlet part 12 of the housing 6, in the vicinity of the peripheral edge 28 of the cover 14.
  • the projecting part of the lip 20, forming the most extreme external part of the seal 16 has two faces at 90 ° , respectively 36 and 38 reinforcing the sealing function of the lip when subjected to high pressures. It can therefore be seen that when the part is immersed in a liquid, the latter can come into the inlet part 12 of the housing 6 to come into contact with the faces 38 and 36 of the peripheral outer edge of the lip 20.
  • the seal 16 also comprises a circular bulge 40 having the shape of a rib which extends axially towards the stack P and which is intended to come to rest in axial support on a bottom of the latter.
  • the plug 18 has for this purpose an inner corner 42 formed in the vicinity of the frustoconical surface 34 and compressing the seal 16 in line with the bulge 40 to ensure the axial support of the battery P, on its electrical contacts, not shown.
  • the lip seal 16 of the timepiece provides the axial support of the stack P towards the bottom of the housing 6, and in particular towards its bottom part 8.
  • the seal 16 further comprises a central bellows 44 which extends entirely under the stack 6, inside the circular bulge 40, this bellows having two characteristic convex regions, one central and the other external coaxial with the first .
  • the seal 16 is held radially in the box 2 and more particularly in the intermediate part 10 of the housing 6, by means of an intermediate cylindrical surface 48 formed at the entrance to the housing part 8 receiving the battery. .
  • a corresponding cylindrical bearing surface 50 is provided at the periphery of the seal 16 adjacent and contiguous to the lip 20, this bearing surface 50 being housed inside the cylindrical bearing surface 48 of the housing 6 to ensure the adjustment and the radial positioning of the seal 16, in box 2.
  • cylindrical surface 48 formed in the box 2 has a re-entrant edge 52 in which a corresponding frustoconical edge 54 formed on the lip seal 16, opposite the lip 20 engages.

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Abstract

L'invention concerne une pièce d'horlogerie du type comportant: une boîte (2), une trappe de pile (4) formée par un logement (6) ménagé à l'intérieur de la boîte (2) pour recevoir une source d'énergie électrique formée par une pile (P), et des moyens de fermeture du logement (6), ces moyens comportant un couvercle amovible (14) pouvant être verrouillé mécaniquement sur la boîte (2) et un joint d'étanchéité (16) conformé pour être interposé entre le couvercle (14) et la boîte (2), cette pièce étant caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (16) est un joint à lèvre plein s'étendant sur toute la surface frontale (SF) de la pile (P) et assurant, en plus de l'étanchéité du logement (6), un appui axial de la pile (P) vers un fond du logement (6). <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne une pièce d'horlogerie comportant une trappe de pile qui est fermée par un joint d'étanchéité pouvant être mis en place de façon fiable et facilement, et pouvant résister à des pressions très élevées.
  • Les pièces d'horlogerie classiques comportent une trappe de pile généralement fermée par un couvercle qui est verrouillé sur la boite par un mécanisme à baïonnette et qui est associé à un joint d'étanchéité, interposé entre le couvercle et la boîte.
  • Ce joint d'étanchéité est dans ce type d'agencement classique constitué par un joint torique généralement référencé sous l'appellation "o-ring", qui ne donne pas satisfaction pour des raisons de montage.
  • En effet, ce type de joint lors du montage a tendance à se déplacer par rapport au couvercle et, en étant dès lors positionné de façon incorrecte par rapport à la boite, il n'assure pas l'étanchéité requise, en utilisation.
  • Ainsi, la présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant une pièce d'horlogerie dont la trappe de pile et le couvercle associé sont pourvus d'un joint d'étanchéité dont la mise en place peut être assurée facilement, de façon fiable et répétitive, tout en étant capable d'assurer une parfaite étanchéité dans les conditions de pression élevées.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie du type comportant :
    • - une boite,
    • - une trappe de pile formée par un logement ménagé à l'intérieur de ladite boite pour recevoir une source d'énergie électrique formée par une pile, et
    • - des moyens de fermeture dudit logement, ces moyens comportant un couvercle amovible pouvant être verrouillé mécaniquement sur la boite et un joint d'étanchéité conformé pour être interposé entre le couvercle et ladite boite, caractérisée en ce que ledit joint d'étanchéité est un joint à lèvre plein s'étendant sur toute la surface frontale de la pile et assurant, en plus de l'étanchéité dudit logement, un appui axial de la pile vers un fond du logement.
  • Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit couvercle comporte un bouchon intermédiaire qui est logé librement dans ce couvercle et qui est en appui direct sur une lèvre périphérique du joint d'étanchéité.
  • On précisera aussi que la boite selon l'invention comporte une portée tronconique s'évasant vers une entrée dudit logement, la lèvre du joint d'étanchéité qui repose sur cette portée étant maintenue emprisonnée par une seconde portée tronconique ménagée à la périphérie du bouchon.
  • On précisera encore que selon un autre mode de réalisation la lèvre s'étend au-delà des portées tronconiques qui la maintiennent et fait saillie vers l'extérieur, au voisinage d'un bord périphérique du couvercle.
  • Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit prise en référence à la figure unique annexée, représentant en coupe une pièce d'horlogerie selon l'invention.
  • Comme on le voit sur cette figure, la pièce d'horlogerie selon l'invention qui est représentée ici par la référence générale 1, comporte une boite 2 réalisée en un matériau organique, tel qu'un matériau thermoplastique, par exemple de l'acrylonitrile butadiène styrène référencé sous l'abréviation ABS.
  • Sur cette boite 2 dont n'ont été représentées que les parties nécessaires à la compréhension de l'invention, sont généralement associés une glace, un cadran ainsi qu'un mouvement et des aiguilles, n'ont représentés.
  • A l'intérieur de la boite 2 est ménagée une trappe de pile 4 qui est constituée par un logement étagé 6 ménagé à l'intérieur de la boite 2 pour recevoir une source d'énergie électrique P, formée par une pile bouton d'un type classique.
  • A cet effet, des éléments de contacts électriques, de même non représentés, sont généralement disposés à l'intérieur de la trappe de pile 4 pour assurer le contact électrique entre les bornes positive et négative de la pile et les composants électriques et électroniques de la pièce d'horlogerie selon l'invention.
  • Le logement étagé 6 de la trappe de pile 4 comporte trois parties caractéristiques, une partie de fond 8 qui reçoit la pile P ainsi que les éléments de contact électriques associés, non représentés, une partie intermédiaire 10 recevant plus particulièrement un joint d'étanchéité que l'on décrira ci-après, et une partie d'entrée 12 recevant un couvercle 14 de fermeture de la trappe 4.
  • En outre, la pièce d'horlogerie selon l'invention comporte un joint d'étanchéité 16 qui est formé avantageusement par un joint à lèvre plein s'étendant, comme on le voit clairement sur la figure annexée, sur toute la surface frontale SF de la pile P.
  • Ce joint d'étanchéité à lèvre 16 qui ne comporte aucune discontinuité depuis son bord périphérique le plus extérieur vers le centre, est constitué par un matériau élastomère, tel que du nitrile ou du caoutchouc vulcanisé.
  • Le couvercle de pile 14 comporte un bouchon intermédiaire 18 réalisé de même en un matériau organique, tel qu'un thermoplastique, par exemple du polyoxyméthylène, référencé sous l'abréviation POM et vendu sous la marque de fabrique "Del- rin".
  • Le bouchon 18 est distinct du couvercle 14 et rapporté dans celui-ci.
  • Ce bouchon intermédiaire 18 est logé librement dans le couvercle 14 avec un jeu radial et il est en appui direct sur une lèvre périphérique 20 ménagée sur le joint d'étanchéité 16. Le couvercle de pile 14 qui est réalisé par une feuille métallique mince emboutie comporte dans sa partie centrale une encoche d'actionnement 22 dans laquelle peut être inséré un outil, tel qu'une pièce de monnaie, pour assurer la rotation du couvercle 14 et ainsi son ouverture et sa fermeture. On remarquera ici que le couvercle 14 tourne seul, indépendamment du bouchon 18 qui reste fixe en contact sur le joint 16.
  • A cet effet, la pièce d'horlogerie selon l'invention comporte des moyens de verrouillage 24 constitués par un système à baïonnette d'une conception classique. Ce système est constitué par plusieurs languettes radiales 26 (une seule étant ici représentée) s'étendant radialement du bord périphérique 28 du couvercle 14, vers l'extérieur, et s'engageant dans une rainure circulaire 30 qui est ménagée dans la boite 2 et qui débouche radialement dans la partie d'entrée 12 du logement 6.
  • Ainsi, on remarque que la partie d'entrée 12 du logement 6 qui est la partie étagée de ce logement présentant le diamètre le plus grand, reçoit essentiellement le couvercle 14 et son bouchon 18, ainsi que les moyens de verrouillage 24 décrits ci-avant.
  • Comme on le voit sur la figure annexée, la lèvre 20 du joint d'étanchéité 16 repose sur une portée tronconique 32 ménagée dans la boite 2, entre la partie d'entrée 12 du logement 6 et la partie intermédiaire 10 de celui-ci. La portée tronconique 32 s'évase vers l'entrée du logement 6 selon une inclinaison d'environ 45° d'angle. La lèvre 20 est donc emprisonnée entre cette première portée tronconique 32 et une seconde portée tronconique 34 sensiblement de même inclinaison que la première, ménagée quant à elle sur le bouchon 18, à la périphérie de celui-ci. On constate par ailleurs que la lèvre 20 s'étend au-delà des deux portées tronconiques respectivement 32 et 34 qui la maintiennent et qu'elle fait saillie vers l'extérieur, dans la partie d'entrée 12 du logement 6, au voisinage du bord périphérique 28 du couvercle 14. On remarquera aussi que la partie en saillie de la lèvre 20, formant la partie extérieure la plus extrême du joint d'étanchéité 16 présente deux faces à 90 ° , respectivement 36 et 38 renforçant la fonction d'étanchéité de la lèvre lorsqu'elle est soumise à des hautes pressions. On voit donc que lors de l'immersion de la pièce dans un liquide, ce dernier peut venir pénétrer dans la partie d'entrée 12 du logement 6 pour venir en contact avec les faces 38 et 36 du bord extérieur périphérique de la lèvre 20.
  • Le joint 16 comporte par ailleurs un renflement circulaire 40 ayant la forme d'une nervure qui s'étend axialement vers la pile P et qui est destiné à venir reposer en appui axial sur un fond de celle-ci. Le bouchon 18 comporte à cet effet un coin intérieur 42 ménagé au voisinage de la portée tronconique 34 et comprimant le joint 16 au droit du renflement 40 pour assurer l'appui axial de la pile P, sur ses contacts électriques, non représentés.
  • On comprend donc, qu'en plus d'assurer l'étanchéité du logement 6, le joint à lèvre 16 de la pièce d'horlogerie selon l'invention, assure l'appui axial de la pile P vers le fond du logement 6, et notamment vers sa partie de fond 8.
  • Le joint 16 comporte de plus un soufflet central 44 qui s'étend entièrement sous la pile 6, à l'intérieur du renflement circulaire 40, ce soufflet présentant deux régions bombées caractéristiques, l'une centrale et l'autre extérieure coaxiale à la première.
  • Le joint d'étanchéité 16 est maintenu radialement dans la boite 2 et plus particulièrement dans la partie intermédiaire 10 du logement 6, par l'intermédiaire d'une portée cylindrique intermédiaire 48 ménagée à l'entrée de la partie de logement 8 recevant la pile. Une portée cylindrique correspondante 50 est ménagée à la périphérie du joint 16 de façon adjacente et contiguë à la lèvre 20, cette portée 50 étant logée à l'intérieur de la portée cylindrique 48 du logement 6 pour assurer l'ajustement et le positionnement radial du joint 16, dans la boite 2.
  • On constate aussi que la portée cylindrique 48 ménagée dans la boite 2 comporte un bord rentrant 52 dans lequel s'engage un bord tronconique correspondant 54 ménagé sur le joint à lèvre 16, de façon opposée à la lèvre 20.

Claims (8)

1. Pièce d'horlogerie du type comportant :
- une boite (2),
- une trappe de pile (4) formée par un logement (6) ménagé à l'intérieur de ladite boite (2) pour recevoir une source d'énergie électrique formée par une pile (P), et
- des moyens de fermeture dudit logement (6), ces moyens comportant un couvercle amovible (14) pouvant être verrouillé mécaniquement sur la boite (2) et un joint d'étanchéité (16) conformé pour être interposé entre le couvercle (14) et ladite boite (2), caractérisée en ce que ledit joint d'étanchéité (16) est un joint à lèvre plein s'étendant sur toute la surface frontale (SF) de la pile (P) et assurant, en plus de l'étanchéité dudit logement (6), un appui axial de la pile (P) vers un fond du logement (6).
2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit couvercle (14) comporte un bouchon intermédiaire (18) qui est logé librement dans ce couvercle (14) et qui est en appui direct sur une lèvre périphérique (20) du joint d'étanchéité (16)
3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite boite (2) comporte une portée tronconique (32) s'évasant vers une entrée dudit logement (6), la lèvre (20) du joint d'étanchéité (16) qui repose sur cette portée (32) étant maintenue emprisonnée contre celle-ci par une seconde portée tronconique (34) ménagée à la périphérie du bouchon (18).
4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite lèvre (20) s'étend au-delà des deux portées tronconiques (32,34) qui la maintiennent et fait saillie vers l'extérieur, au voisinage d'un bord périphérique (28) du couvercle (14).
5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit joint (16) comporte un renflement circulaire (40) sous forme d'une nervure s'étendant vers la pile (P) et destiné à venir reposer en appui axial sur un fond de celle-ci, le bouchon (18) comportant un coin intérieur (42) comprimant ledit joint (16) au droit dudit renflement (40).
6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit joint comporte un soufflet central (44) s'étendant sous la pile (P) à l'intérieur du renflement circulaire (40).
7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit joint d'étanchéité (6) est maintenu radialement dans la boite (2) par l'intermédiaire d'une portée cylindrique intermédiaire (48) ménagée à l'entrée du logement de pile (6), une portée cylindrique correspondante (50) qui est ménagée à la périphérie du joint (16), de façon adjacente à la lèvre (20), étant ménagée dans ladite portée (18) de la boite (2).
8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite portée cylindrique (48) ménagée sur la boite (2) comporte un bord rentrant (52) dans lequel s'engage un bord tronconique correspondant (54) du joint (16), ménagé de façon opposée à ladite lèvre (20).
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