EP3889688A1 - Organe moteur pour pièce d'horlogerie - Google Patents

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EP3889688A1
EP3889688A1 EP21168538.3A EP21168538A EP3889688A1 EP 3889688 A1 EP3889688 A1 EP 3889688A1 EP 21168538 A EP21168538 A EP 21168538A EP 3889688 A1 EP3889688 A1 EP 3889688A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
timepiece
fixed element
mainspring
motor
Prior art date
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Granted
Application number
EP21168538.3A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3889688B1 (fr
Inventor
Gilles Parquet
Fabien GRIVET
Vasco BELO
Bruno Herrera
Matthijs VAN STRAATEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Richemont International SA
Original Assignee
Richemont International SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richemont International SA filed Critical Richemont International SA
Publication of EP3889688A1 publication Critical patent/EP3889688A1/fr
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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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/16—Barrels; Arbors; Barrel axles
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/14—Mainsprings; Bridles therefor
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/18—Constructions for connecting the ends of the mainsprings with the barrel or the arbor
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
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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
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    • G04B33/14—Calibers of which the mainsprings or barrels are easily removable
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    • G04—HOROLOGY
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    • G04B29/00—Frameworks
    • G04B29/02—Plates; Bridges; Cocks
    • G04B29/022—Bridges

Definitions

  • the present invention relates to the field of watchmaking. It relates, more particularly, to a motor unit with reduced bulk.
  • a barrel comprises a hollow drum comprising a cylindrical wall closed on one side by a bottom formed integrally with it, and on the other side by a cover, in order to form a housing for a spiral spring.
  • the outer end of the spiral spring is linked by a fixed or sliding flange to the cylindrical wall of the drum, and the inner end of the spring is linked to a bung associated with a barrel shaft.
  • the outer wall of the drum is typically provided with teeth in order to drive a finishing gear, and the shaft is integral with a ratchet wheel, which is used for winding the spring. It is also known practice to drive the finishing gear train via the shaft and to wind the spring via the drum.
  • smooth drums, devoid of toothing are known, which drive the finishing gear train by means of a chain and a spindle system.
  • the conventional barrel mentioned above is mounted on the frame by its center, in particular directly or indirectly via the shaft.
  • This arrangement is relatively bulky, and requires a certain height between the frame elements located on either side of the barrel in order to ensure that the barrel does not come into contact with neighboring components.
  • the patent CH26510 omits the drum cover, the housing for the spring being delimited on one side by the bottom of the drum, and on the other side by a frame element of the movement, in particular the plate.
  • the driving member of this document proposes a drum which is also closed on one side by a frame element, in which the shaft comes in one piece with a wheel which is located completely within the thickness of this frame element, in a recess provided in the latter.
  • the drums of all the embodiments mentioned above are supported by their center, which requires the drum to have a bottom integral with its side wall.
  • the document CH 334702 reveals several variants of barrels in which the drum consists of a ring guided at its peripheral wall by means of three pairs of rollers distributed around the periphery of the drum. This drum has neither cover or bottom, and the housing for the mainspring is defined on its lower and upper faces by bridges of the movement frame.
  • the barrels disclosed in the latter document result in a significant reduction in height compared to a conventional barrel
  • the use of pairs of rollers located around the drum increases the diameter of the barrel, and increases the complexity of the motor member.
  • the rollers are rotary, and therefore require axes of rotation. There are therefore four axes (the shaft and those of the three pairs of rollers) which must be properly aligned when mounting the barrel bridge on the plate, which causes some difficulty in its assembly.
  • the document FR 2229087 discloses a motor member in which the drum is supported radially by a recess made in the bottom of the housing, this bottom serving as a frame element.
  • the drum is open on both sides, and the housing thus defined to house the spring is closed on the one hand by the bottom and on the other hand by the toothed wheel.
  • This arrangement is even simpler and more compact than those mentioned above, but the toothed wheel is supported on both sides. The compactness of the motor unit as well as its simplicity can therefore be further improved.
  • An object of the invention is therefore to provide a motor member in which the aforementioned defects are at least partially overcome.
  • the invention relates to a driving member for a timepiece which comprises a driving spring such as a spiral spring, and a drum delimiting an outer wall of a housing housing said driving spring.
  • the outer end of the mainspring is linked to the drum, which is arranged to pivot about an axis of rotation.
  • the drum has the shape of a toothed annular crown.
  • the drive member further comprises a toothed wheel, which can for example serve as a ratchet wheel, integral with a bung to which an inner end of said drive spring is linked.
  • One face of said housing is intended to be defined by a fixed element of said timepiece against which said drum is intended to be mounted, such as a frame element, a back, or a crystal.
  • said plug and said toothed wheel are made in one piece.
  • This construction results in a significant reduction in bulk compared to the barrels of the prior art.
  • the separate bung is thus made superfluous, which reduces the number of parts.
  • the toothed wheel and the toothed wheel are made in one piece makes it possible to bring the wheel closer to the drum, without having to leave any room to compensate for the necessary tolerances when using two separate parts integral with each other.
  • said drum and said motor member have also come from one piece, which reduces the number of parts of the motor member and facilitates its assembly.
  • the other face of said housing that is to say that opposite to the fixed element, is defined by said toothed wheel, which minimizes the number of components and support elements necessary for the construction of the 'motor organ, and therefore increases its simplicity and compactness.
  • said drum is positioned and guided radially and axially by means of a barrel bridge.
  • the barrel bridge may include at least one guide member projecting from said barrel bridge in a direction substantially parallel to said axis of rotation, and therefore perpendicular to the plane of the motor member.
  • At least one guide member is preferably fixed, but can also be mobile.
  • a compact guide system is thus proposed, which is easy to assemble since the guide elements are carried by the barrel bridge and therefore do not require any additional support.
  • the drum may include a shoulder arranged to abut against the latter in order to position it radially and axially with respect to the bridge.
  • said at least one guide member can fit entirely inside a geometrical locus consisting of a cylinder of infinite height whose diameter is defined by the peaks of the teeth of said drum. In other words, the guide member does not extend radially beyond the tops of the teeth of the drum.
  • said at least one guide member can comprise a plurality of studs, preferably made of stone.
  • studs which are simple fixed elements which do not rotate, do not require any axis of rotation for the guide member (s), which makes the assembly simple and easy to implement.
  • ball rollers or the like can be used, at the cost of increasing the complexity and number of components.
  • said drum may include a plurality of stones or guide pads intended to abut against said fixed element.
  • a low friction drum stop system is thus proposed.
  • said drum is supported by a ball bearing.
  • the friction undergone by the drum during its rotations can therefore be minimized, while keeping the thickness of the motor member to a minimum.
  • the ball bearing can be bidirectional, or unidirectional. This last possibility allows the drum to operate as a ratchet, without requiring any pawl, for the case where the motor member is reassembled by the drum.
  • said ball bearing comprises a first groove located on the outer wall of said drum and a second groove facing said first groove, said second groove being located on the inner wall of an outer ring designed to be fixed to said fixed element. , the grooves thus defining an annular cavity. A plurality of balls are housed in this annular cavity. A compact construction is thus proposed.
  • the motor member as defined above is integrated into a timepiece movement which said fixed element comprises.
  • said toothed wheel can be mounted to pivot on a fixed shaft extending from the fixed element or from the barrel bridge.
  • said fixed element may be a frame element of a watch movement of said timepiece such as a plate or a bridge, or a crystal that a timepiece comprises on the back side or on the dial side, or else a bottom that the said timepiece comprises.
  • said barrel bridge can be integrated into a frame element or into a back that comprises said timepiece.
  • the figures 1 to 7 show a first variant of a motor member 1 according to the invention.
  • the driving member 1 is mounted on a fixed element 3 of a timepiece in which the driving member is used.
  • This fixed element 3 can be a plate or a bridge, or else a base on which the motor member 1 is directly or indirectly mounted.
  • the motor member comprises a drum 5 having a peripheral toothing 6.
  • This drum 5 has no cover and no bottom, and defines a cylindrical housing in which is disposed a motor spring 7.
  • the latter is of conventional shape, spiral, and is connected at its outer end to the inner wall of the drum 5, and at its inner end to a bung 9.
  • the latter comes in one piece with a toothed wheel 11 which serves as a ratchet wheel in the illustrated embodiment, but which can also be used for driving the cogs, the drum 5 serving as a ratchet in such a case.
  • the toothed wheel 11 extends in superposition of the spring 7, and serves as a barrel cover, but the bung can be formed of a separate part secured to the toothed wheel 11.
  • the plug 9 is pivoted around a fixed shaft 13, and is held on the latter by means of a screw 15 or the like which rests against the fixed shaft 13
  • the bung 9 comprises a hook 9a for connection with the inner end of the mainspring 7 formed directly in the bung 9, for example by means of wire EDM or sinking. Alternatively, it can be achieved by broaching or traditional milling.
  • the toothed wheel 11 acts as a cover for the barrel, which is not integral in rotation with the drum 5, as known for example in the document CH 28684 .
  • the drum 5 On its side opposite to the toothed wheel 11, the barrel is closed by a surface of the fixed element 3.
  • the drum 5 as such has no bottom and cover, and is only a simple toothed ring.
  • the drum 5 is positioned axially and radially by guide elements 17 distributed around the periphery of the drum 5.
  • these guide elements 17 are, in the variant shown, studs, made here in the form of stones, driven into a barrel bridge 19, and which abut against a shoulder 21 provided on the drum 5.
  • An advantage of the use of stones, such as rubies, for the studs is the low coefficient of friction of this material, but other materials are possible.
  • the pads 17 can be made of hard metal, polymer or ceramic, and, in the case of metal, can be integrally formed with the barrel bridge 19. Alternatively, the pads can be replaced by a continuous or discontinuous surface of the barrel bridge 19, or by ball bearings.
  • the studs 17 extend from the barrel bridge 19 in a direction parallel to the axis of rotation of the drum 5, and do not extend radially beyond the peripheral teeth 6 of the drum 5.
  • the elements of guide 17 are inscribed in the diameter of the drum 5, which reduces the bulk in the plane of the drum 5 with respect to the document CH 334702 aforementioned.
  • the drum 5 can simply abut against the surface of the fixed element 3 and slide on the latter during its pivoting.
  • the drum 5 comprises guide stones 23 driven into corresponding housings and extending in the direction of the fixed part 3. These guide stones reduce the contact surface between the drum 5 and the part. fixed 3 as well as the coefficient of friction.
  • the barrel bridge 19 also comprises a winding pawl 25 which cooperates in a known manner with the teeth of the toothed wheel 11. Furthermore, the lower face of the barrel bridge 19 comprises a recess 27 which serves to allow a mobile of the cylinder. finishing gear (not shown) to mesh with peripheral toothing 6 of drum 5.
  • the barrel bridge 19 is fixed to the fixed element 3 by means of screws 29 engaged in threaded tubes 31, which project from the upper face of the fixed element 3. These tubes 31 serve as that studs of centering for the barrel bridge 19, and ensure its positioning on the fixed element 3.
  • the bridge can be fixed to the fixed element 3 by means of other fixing methods such as clipping, snap-fastening or collage.
  • the figures 8 to 10 illustrate a second variant of a motor member 1 according to the invention. This variant differs from that of figures 1 to 7 mainly in that its construction is the reverse of that of the latter.
  • the fixed element 3 is a crystal, which can be located either on the dial side or on the back side, and delimits the housing of the mainspring 7 on one of its sides.
  • the barrel bridge 19 can be a separate element, secured to the plate or to the bottom, or can come integrally with one of the latter.
  • bridge used rather means a functional part of the structure of the motor member 1 which can be part of another element such as a plate or a bottom.
  • the barrel bridge 19 of this variant comprises a hollow 20 in its bottom, in which the toothed wheel 11 is located, which is pivoted around a fixed shaft 13 which said bridge 19 comprises.
  • the axial positioning of the toothed wheel 11 is secured on one side by a stop 33, and on the other side by the glass 3.
  • the drum 5 is superimposed on the toothed wheel 11, and is guided in rotation and axially by guide elements 17 similar to those of the first variant, and which also extend from the barrel bridge 19 in the direction of the fixed element 3 in a direction parallel to the axis of rotation of the drum 5.
  • the guide elements 17 cooperate with the shoulder 21 located on the drum 5 in order to ensure the positioning of the latter.
  • the guide elements 17 are located in blind holes 35 which are deeper than necessary to receive the guide elements 17 in order to allow the watchmaker to adjust the height of the latter according to his needs.
  • the blind holes 35 may have a sufficient depth to receive the guide elements 17 to the bottom of the holes 35.
  • the axial positioning of the toothed wheel 11 can be ensured not by the glass 3, but by the drum 5 which can serve as an axial stop.
  • the figure 11 illustrates a variant of the drum 5 and of the mainspring 7 which can be implemented in connection with all of the aforementioned embodiments.
  • the drum 5 as well as the mainspring 7 form a one-piece assembly, coming in one piece.
  • the internal end of the mainspring 7 also comprises a ferrule 7a allowing a kinematic connection with the toothed wheel 11, but this ferrule 7a can obviously be omitted.
  • the ferrule comprises a polygonal opening, but other known shapes are also possible.
  • a mainspring 7 of this type can be made of metal, or of silicon-based material (for example amorphous, monocrystalline or polycrystalline silicon, its mono- or polycrystalline oxide, carbide or nitride), alumina, polymer , a composite or the like.
  • silicon-based material for example amorphous, monocrystalline or polycrystalline silicon, its mono- or polycrystalline oxide, carbide or nitride, alumina, polymer , a composite or the like.
  • the construction of the motor member 1 of the invention comprises numerous contact surfaces between moving parts, it could be advantageous to provide a fine polishing or diamond coating of the contact surfaces, or to carry out a surface treatment such as a deposit of DLC (carbon in the form of diamond), a nanostructuring, a teflonnage, an electroplating or an ion implantation on one or more surfaces intended (s) to undergo friction.
  • a surface treatment such as a deposit of DLC (carbon in the form of diamond), a nanostructuring, a teflonnage, an electroplating or an ion implantation on one or more surfaces intended (s) to undergo friction.
  • the figures 12 to 14 further illustrate a variant of a motor member 1 according to the invention.
  • the toothed wheel 11 is supported on a fixed shaft 13 in a similar manner to the variant of figures 1 to 3 , and the housing for the mainspring is defined on both sides by the toothed wheel 11 as well as a fixed element 3 of the timepiece, such as a frame element.
  • the drum 5 is maintained in its axial and radial positions by means of a ball bearing 37.
  • This ball bearing 37 consists of a first groove 38a provided on the outer wall of the drum 5, and of a second groove 38b formed in the inner face of an outer ring 39.
  • the two grooves 38a, 38b are facing each other in order to define a cavity, and balls (not shown) take place in this cavity in a generally known manner.
  • the first groove 38a is formed by a first bevelled surface 5a provided on the outer face of the drum 5, which is adjacent to a second bevelled surface 41a with which an inner ring 41 is provided.
  • the latter is driven out, glued. , welded or otherwise secured to the outer face of the drum 5, but it is also possible to form the first groove 38a directly in the body of the drum 5, which would therefore be in one piece.
  • the outer ring 39 is held in place by a bridge 19 as well as screws 43, which hold it against a shoulder 45 provided on the fixed element 3 to which it is thus fixed.
  • the drum 5 is thus suspended by the ball bearing 37, and does not come into contact with either the fixed element 3 or with the toothed wheel 11. Consequently, and unlike the other variants described above, no member additional guidance is required. The friction undergone by the drum during its pivoting can thus be reduced to a minimum value. Moreover, this variant has an exceptionally thin thickness.
  • the figures 12 to 14 also illustrate the arrangement of the gears with the toothed wheel 11 and with the drum 5.
  • a reference 47 which is in the same plane as the toothed wheel 11 which meshes with the latter, as well as another reference 49 which is in the same plane as the toothing 6 of the drum 5 and also meshes there with.
  • the references 47, 49 therefore pass on either side of the outer ring 39.
  • the motor member can be reassembled by the drum 5 without requiring any ratchet, thus reducing the number of components used in construction. Moreover, this arrangement eliminates the overvoltage during the winding of the mainspring 7 by the dead angle of a unidirectional bearing.
  • the figures 15 to 16 illustrate an additional variant of a motor member 1 according to the invention.
  • This variant differs from that of figures 1 to 7 mainly in that the drum 5 is positioned radially by guide elements carried or integral with the fixed element 3, and axially on the one hand by the fixed element 3, on the other hand by the toothed wheel 11.
  • the fixed element 3 comprises a recess 22 in which the drum 5 is placed.
  • the side wall 22a of this recess 22 forms a guide element making it possible to position the drum 5 radially and axially limit the position of the drum 5 in a first direction.
  • guide elements are also possible, such as, for example, studs integral with the fixed element 3 which take place in a circular groove provided in the underside of the drum 5 or vice versa, or a system of one or more several circular grooves or rails distributed between the fixed element 3 and the drum 5, which interact for the same purpose.
  • the drum 5 simply abuts against the surface of the fixed element 3 and slides on the latter during its pivoting.
  • guide members 17 such as stones on the drum 5 or on the fixed element 3, or to arrange a ball bearing in the underside of the drum 5 in order to reduce friction.
  • the axial displacement of the drum 5 is limited by the toothed wheel 11.
  • the latter is supported on a fixed shaft 13 in a similar manner to the variant of figures 1 to 3 , and said toothed wheel 11 has an outside diameter large enough to cover or overlap, at least partially, an area of the drum 5.
  • This at least partial overlap makes it possible to define a second axial stop for the drum 5 in the direction opposite to that of the drum. the axial stop previously defined by the hollow of the fixed element 3. In other words, the drum 5 is sandwiched between the fixed element 3 and the toothed wheel 11.
  • this variant offers a reduced number of parts and makes it possible to dispense with the presence of a barrel bridge.

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Abstract

Organe moteur (1) pour pièce d'horlogerie comprenant :
- un ressort moteur (7) ;
- un tambour (5) délimitant une paroi extérieure d'un logement logeant ledit ressort moteur (7), une extrémité extérieure dudit ressort moteur (7) étant liée audit tambour (5), ledit tambour (5) étant agencé pour pivoter autour d'un axe de rotation et présentant la forme d'une couronne annulaire dentée ;
- une roue dentée (11) solidaire d'une bonde (9) à laquelle une extrémité intérieure dudit ressort moteur (7) est liée ;
dans lequel une face ouverte dudit logement est destinée à être fermée en étant positionné en regard d'un élément fixe (3) de la pièce d'horlogerie contre lequel ledit tambour (5) est destiné à être monté.
Selon l'invention, la bonde (9) et ladite roue dentée (11) sont venues d'une pièce, tandis que ledit tambour (5) et ledit organe moteur (7) sont également venus d'une pièce.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un organe moteur à encombrement réduit.
    • Etat de la technique
  • Actuellement, l'organe moteur le plus communément utilisé dans des pièces d'horlogerie mécaniques est le barillet. Typiquement, un barillet comporte un tambour creux comprenant une paroi cylindrique fermée d'un côté par un fond venu d'une pièce avec elle, et de l'autre côté par un couvercle, afin de former un logement pour un ressort spiral. L'extrémité extérieure du ressort spiral est liée par une bride fixe ou glissante à la paroi cylindrique du tambour, et l'extrémité intérieure du ressort est liée à une bonde associée à un arbre de barillet. La paroi extérieure du tambour est typiquement pourvue d'une denture afin d'entraîner un rouage de finissage, et l'arbre est solidaire d'une roue à rochet, qui sert pour le remontage du ressort. Il est également connu d'entraîner le rouage de finissage par l'intermédiaire de l'arbre et de remonter le ressort via le tambour. Par ailleurs, des tambours lisses, dépourvus de denture, sont connus, qui entraînent le rouage de finissage par l'intermédiaire d'une chaîne et d'un système de fusée.
  • Le barillet classique mentionné ci-dessus est monté sur le bâti par son centre, notamment directement ou indirectement par l'intermédiaire de l'arbre. Cet agencement est relativement encombrant, et nécessite une certaine hauteur entre les éléments de bâti situés de part et d'autre du barillet afin d'assurer que le barillet n'entre pas en contact avec des composants voisins.
  • Des solutions à ce problème ont déjà été proposées dans l'art antérieur. À titre d'exemple, le brevet CH26510 omet le couvercle du tambour, le logement pour le ressort étant délimité sur un côté par le fond du tambour, et sur l'autre côté par un élément de bâti du mouvement, notamment la platine.
  • Une solution encore plus compacte a été proposée dans le document CH 46863 . L'organe moteur de ce document propose un tambour également fermé d'un côté par un élément de bâti, dans lequel l'arbre est venu d'une pièce avec une roue qui est située totalement dans l'épaisseur de cet élément de bâti, dans un évidement prévu dans ce dernier.
  • Les tambours de tous les modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont supportés par leur centre, ce qui nécessite que le tambour comporte un fond solidaire de sa paroi latérale. Le document CH 334702 dévoile plusieurs variantes de barillets dans lesquels le tambour est constitué d'une bague guidée à sa paroi périphérique par l'intermédiaire de trois paires de galets reparties autour de la périphérie du tambour. Ce tambour ne comporte ni couvercle, ni fond, et le logement pour le ressort moteur est défini sur ses faces inférieure et supérieure par des ponts du bâti du mouvement.
  • Bien que les barillets dévoilés dans ce dernier document entraînent une réduction de hauteur significative par rapport à un barillet conventionnel, l'utilisation de paires de galets situées autour du tambour augmente le diamètre du barillet, et augmente la complexité de l'organe moteur. Par ailleurs, les galets sont rotatifs, et nécessitent donc des axes de rotation. Il y a donc quatre axes (l'arbre et ceux des trois paires de galets) qui doivent être bien alignés lors du montage du pont de barillet sur la platine, ce qui entraîne une certaine difficulté pour son montage.
  • Finalement, le document FR 2229087 dévoile un organe moteur dans lequel le tambour est supporté radialement par une creusure ménagée dans le fond du boîtier, ce fond servant en tant qu'élément de bâti. Le tambour est ouvert sur ses deux côtés, et le logement ainsi défini pour loger le ressort est fermé d'une part par le fond et d'autre part par la roue dentée. Cet agencement est encore plus simple et plus compact que ceux mentionnés ci-dessus, mais la roue dentée est supportée sur les deux côtés. La compacité de l'organe moteur ainsi que sa simplicité peuvent donc encore être améliorées.
  • Un but de l'invention est par conséquent de proposer un organe moteur dans laquelle les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés.
    • Divulguation de l'invention
  • De façon plus précise, l'invention concerne un organe moteur pour pièce d'horlogerie qui comprend un ressort moteur tel qu'un ressort spiral, et un tambour délimitant une paroi extérieure d'un logement logeant ledit ressort moteur. L'extrémité extérieure du ressort moteur est liée au tambour, qui est agencé pour pivoter autour d'un axe de rotation. Par ailleurs, le tambour présente la forme d'une couronne annulaire dentée.
  • L'organe moteur comprend en outre une roue dentée, qui peut par exemple servir de roue à rochet, solidaire d'une bonde à laquelle une extrémité intérieure dudit ressort moteur est liée.
  • Une face dudit logement est destinée à être définie par un élément fixe de ladite pièce d'horlogerie contre lequel ledit tambour est destiné à être monté, tel qu'un élément de bâti, un fond, ou une glace.
  • Selon l'invention ladite bonde et ladite roue dentée sont venues d'une pièce. Cette construction entraîne une diminution d'encombrement significative par rapport aux barillets de l'art antérieur. La combinaison d'une roue dentée venu d'une pièce avec la bonde (et donc compacte) avec un tambour formé d'une couronne annulaire dentée et donc dépourvu non seulement de couvercle mais aussi de fond, permet une construction très mince La bonde séparée est ainsi rendue superflue, ce qui diminue le nombre de pièces. Par ailleurs, le fait que la roue dentée et la roue dentée sont fabriquées de façon monobloc permet de rapprocher la roue au tambour, sans devoir laisser de la place pour compenser les tolérances nécessaires lorsqu'on utilise deux pièces distinctes solidaires l'une de l'autre.
  • Pour le surplus, ledit tambour et ledit organe moteur sont également venus d'une pièce, ce qui réduit le nombre de pièces de l'organe moteur et facilite son montage.
  • Avantageusement, l'autre face dudit logement, c'est-à-dire celle opposée à l'élément fixe, est définie par ladite roue dentée, ce qui minimise le nombre de composants et d'éléments de support nécessaires pour la construction de l'organe moteur, et augmente donc sa simplicité et sa compacité.
  • Avantageusement, ledit tambour est positionné et guidé radialement et axialement par l'intermédiaire d'un pont de barillet. À ce titre, le pont de barillet peut comprendre au moins un organe de guidage s'étendant en saillie dudit pont de barillet selon une direction sensiblement parallèle audit axe de rotation, et donc perpendiculaire au plan de l'organe moteur. Au moins un organe de guidage est de préférence fixe, mais peut également être mobile. Un système de guidage compact est ainsi proposé, qui est facile à monter car les éléments de guidage sont portés par le pont de barillet et ne nécessitent donc aucun support supplémentaire. Afin de coopérer avec l'organe de guidage, le tambour peut comporter un épaulement agencé pour buter contre ce dernier afin de le positionner radialement et axialement par rapport au pont.
  • Afin de rendre l'organe moteur encore plus compact, particulièrement en ce qui concerne son diamètre, ledit au moins un organe de guidage peut s'inscrire entièrement à l'intérieur d'un lieu géométrique constitué d'un cylindre de hauteur infinie dont le diamètre est défini par les sommets de la denture dudit tambour. En d'autres termes, l'organe de guidage ne s'étend pas radialement au-delà des sommets des dents du tambour.
  • Avantageusement, ledit au moins un organe de guidage peut comprendre une pluralité de plots, de préférence en pierre. L'utilisation de plots, qui sont des éléments simples fixes qui ne tournent pas, ne nécessite aucun axe de rotation pour le ou les organes de guidage, ce qui rend l'ensemble simple et facile à mettre en œuvre. Alternativement, des rouleaux à billes ou similaires peuvent être utilisés, au prix d'une augmentation de la complexité et du nombre de composants.
  • Avantageusement, ledit tambour peut comporter une pluralité de pierres ou plots de guidage destinées à buter contre ledit élément fixe. Un système de butée du tambour de faible frottement est ainsi proposé.
  • Avantageusement, dans une autre variante, ledit tambour est soutenu par un roulement à billes. Les frottements subis par le tambour lors de ses rotations peuvent donc être minimisés, tout en maintenant l'épaisseur de l'organe moteur à un minimum. Le roulement à billes peut être bidirectionnel, ou unidirectionnel. Cette dernière possibilité permet au tambour de fonctionner en tant que rochet, sans nécessiter aucun cliquet, pour le cas où l'organe moteur est remonté par le tambour.
  • Avantageusement, ledit roulement à billes comprend une première rainure se situant sur la paroi extérieure dudit tambour et une deuxième rainure en regard de ladite première rainure, ladite deuxième rainure se situant sur la paroi intérieure d'une bague extérieure agencé pour être fixé audit élément fixe, les rainures définissant ainsi une cavité annulaire. Une pluralité de billes sont logés dans cette cavité annulaire. Une construction compacte est ainsi proposée.
  • Avantageusement, l'organe moteur comme défini ci-dessus est intégré à un mouvement d'horlogerie que comporte ledit élément fixe.
  • Avantageusement, ladite roue dentée peut être montée pivotant sur un arbre fixe s'étendant de l'élément fixe ou du pont de barillet.
  • Avantageusement, ledit élément fixe peut être un élément de bâti d'un mouvement horloger de ladite pièce d'horlogerie tel qu'une platine ou un pont, ou une glace que comporte une pièce d'horlogerie côté fond ou côté cadran, ou bien un fond que comporte ladite pièce d'horlogerie.
  • Dans le cas où l'élément fixe est une glace de la pièce d'horlogerie, ledit pont de barillet peut être intégré à un élément de bâti ou à un fond que comporte ladite pièce d'horlogerie.
    • Brève description des dessins
  • D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue en coupe d'une première variante d'un organe moteur selon l'invention ;
    • La figure 2 est une vue agrandie de la moitié gauche de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue en perspective de l'organe moteur de la figure 1 ;
    • La figure 4 représente le pont de barillet en perspective, vu des deux côtés ;
    • La figure 5 représente le tambour en perspective, vu des deux côtés ;
    • La figure 6 représente une partie de l'élément de bâti sur lequel l'organe moteur de la figure 1 est monté ;
    • La figure 7 représente la roue dentée de la première variante en perspective, vu des deux côtés ;
    • La figure 8 est une vue en coupe d'une deuxième variante d'un organe moteur selon l'invention ;
    • La figure 9 est une vue agrandie de la moitié gauche de la figure 7 ;
    • La figure 10 est une vue éclatée de ladite deuxième variante d'un organe moteur ;
    • La figure 11 est une vue perspective d'une variante du tambour et du ressort moteur ;
    • La figure 12 est une vue perspective coupée d'encore une variante d'un organe moteur selon l'invention ;
    • La figure 13 est une vue élargie d'un détail de la figure 12 ;
    • La figure 14 est une vue en plan de la variante de la figure 12 ;
    • La figure 15 est une vue en perspective d'encore une variante d'un organe moteur selon l'invention ; et
    • La figure 16 est une vue en coupe de la variante de la figure 15.
    Modes de réalisation de l'invention
  • Les figures 1 à 7 représentent une première variante d'un organe moteur 1 selon l'invention. L'organe moteur 1 est monté sur un élément fixe 3 d'une pièce d'horlogerie dans laquelle l'organe moteur est mis en œuvre. Cet élément fixe 3 peut être une platine ou un pont, ou bien un fond sur lequel l'organe moteur 1 est directement ou indirectement monté.
  • L'organe moteur comporte un tambour 5 présentant une denture périphérique 6. Ce tambour 5 est dépourvu de couvercle et de fond, et définit un logement cylindrique dans lequel est disposé un ressort moteur 7. Ce dernier est de forme conventionnelle, en spiral, et est lié à son extrémité extérieure à la paroi intérieure du tambour 5, et à son extrémité intérieure à une bonde 9. Cette dernière est venue d'une pièce avec une roue dentée 11 qui sert de roue à rochet dans le mode de réalisation illustré, mais qui peut également servir pour l'entraînement des rouages, le tambour 5 servant de rochet dans un tel cas. La roue dentée 11 s'étend en superposition du ressort 7, et sert de couvercle de barillet, mais la bonde peut être constituée d'une pièce séparée solidarisée à la roue dentée 11. La bonde 9 est pivotée autour d'un arbre fixe 13, et est maintenue sur ce dernier au moyen d'une vis 15 ou similaire qui s'appuie contre l'arbre fixe 13. Comme mieux visible sur la figure 7 la bonde 9 comprend un crochet 9a pour la liaison avec l'extrémité intérieure du ressort moteur 7 formé directement dans la bonde 9, par exemple au moyen d'électroérosion à fil ou d'un enfonçage. Alternativement, il peut être réalisé par brochage ou fraisage traditionnel.
  • La roue dentée 11 fait office de couvercle pour le barillet, qui n'est pas solidaire en rotation du tambour 5, comme connu par exemple dans le document CH 28684 .
  • Sur son côté opposé à la roue dentée 11, le barillet est fermé par une surface de l'élément fixe 3. Le tambour 5 en tant que tel est dépourvu de fond et de couvercle, et n'est qu'un anneau denté simple.
  • Le tambour 5 est positionné axialement et radialement par des éléments de guidage 17 répartis autour de la périphérie du tambour 5. Comme mieux visible sur les figures 3 et 4, ces éléments de guidage 17 sont, dans la variante représentée, des plots, réalisés ici sous forme de pierres, chassés dans un pont de barillet 19, et qui butent contre un épaulement 21 prévu sur le tambour 5. Un avantage de l'utilisation de pierres, telles que des rubis, pour les plots est le faible coefficient de frottements de ce matériau, mais d'autres matériaux sont possibles. Par exemple, les plots 17 peuvent être en métal dur, polymère ou céramique, et, dans le cas de métal, peuvent être venus de matière avec le pont de barillet 19. Alternativement, les plots peuvent être remplacés par une surface continue ou discontinue du pont de barillet 19, ou par des roulements à billes. Les plots 17 s'étendent du pont de barillet 19 selon une direction parallèle à l'axe de rotation du tambour 5, et ne s'étendent pas radialement au-delà de la denture périphérique 6 du tambour 5. En effet, les éléments de guidage 17 sont inscrits dans le diamètre du tambour 5, ce qui réduit l'encombrement dans le plan du tambour 5 par rapport au document CH 334702 susmentionné.
  • En principe, le tambour 5 peut simplement buter contre la surface de l'élément fixe 3 et glisser sur ce dernier lors de ses pivotements. Cependant, afin de réduire les frottements, le tambour 5 comporte des pierres de guidage 23 chassées dans des logements correspondants et s'étendant en direction de la partie fixe 3. Ces pierres de guidage réduisent la surface de contact entre le tambour 5 et la partie fixe 3 ainsi que le coefficient de frottements.
  • Le pont de barillet 19 comporte également un cliquet d'armage 25 qui coopère de manière connue avec la denture de la roue dentée 11. Par ailleurs, la face inférieure du pont de barillet 19 comporte un évidement 27 qui sert pour permettre à un mobile du rouage de finissage (non illustré) d'engrener avec la denture périphérique 6 du tambour 5.
  • Le pont de barillet 19 est fixé sur l'élément fixe 3 par l'intermédiaire de vis 29 engagées dans des tubes taraudés 31, qui s'étendent en saillie de la face supérieure de l'élément fixe 3. Ces tubes 31 servent en tant que plots de centrage pour le pont de barillet 19, et assurent son positionnement sur l'élément fixe 3. Alternativement, le pont peut être fixé à l'élément fixe 3 par l'intermédiaire d'autres méthodes de fixation telles que du clipsage, du bouterollage ou du collage.
  • Les figures 8 à 10 illustrent une deuxième variante d'un organe moteur 1 selon l'invention. Cette variante diffère de celle des figures 1 à 7 principalement en ce que sa construction est l'inverse de celle de cette dernière.
  • Dans cette variante, l'élément fixe 3 est une glace, qui peut être située soit côté cadran, soit côté fond, et délimite le logement du ressort moteur 7 sur l'un de ses côtés. Le pont de barillet 19 peut être un élément séparé, solidarisé à la platine ou au fond, ou peut être venu d'une pièce avec l'un de ces derniers. Le terme « pont » utilisé signifie plutôt une partie fonctionnelle de la structure de l'organe moteur 1 qui peut faire partie d'un autre élément tel qu'une platine ou un fond
  • Le pont de barillet 19 de cette variante comprend un creux 20 dans son fond, dans lequel se situe la roue dentée 11, qui est pivotée autour d'un arbre fixe 13 que comporte ledit pont 19. Le positionnement axial de la roue dentée 11 est assuré d'un côté par une butée 33, et de l'autre côté par la glace 3.
  • Le tambour 5 se superpose à la roue dentée 11, et est guidé en rotation et axialement par des éléments de guidage 17 semblables à ceux de la première variante, et qui s'étendent également depuis le pont de barillet 19 en direction de l'élément fixe 3 selon une direction parallèle à l'axe de rotation du tambour 5. Comme pour l'autre variante, les éléments de guidage 17 coopèrent avec l'épaulement 21 situé sur le tambour 5 afin d'assurer le positionnement de ce dernier.
  • Les éléments de guidage 17 se situent dans des trous borgnes 35 qui sont plus profonds que nécessaire pour recevoir les éléments de guidage 17 afin de permettre l'horloger d'ajuster la hauteur de ces derniers selon ses besoins. Alternativement, les trous borgnes 35 peuvent présenter une profondeur suffisante pour recevoir les éléments de guidage 17 jusqu'au fond des trous 35.
  • Sur l'autre face du tambour 5, le guidage de ce dernier est simplement assuré par l'élément fixe 3 contre lequel le tambour 5 bute. Néanmoins, on peut envisager de prévoir des pierres de guidage 23 dans le tambour qui s'étendent en direction de la glace 3 de manière analogue à la variante des figures 1 à 7.
  • Le montage de cette variante s'effectue dans l'ordre suivant :
    • montage de la roue dentée 11 sur l'axe fixe 13 ;
    • montage du tambour 5 en superposition de la roue dentée 11 ;
    • montage du ressort moteur 7 dans le tambour 5 et accroche de celui-ci sur la bonde 9 de la roue dentée 11 ;
    • montage de la glace.
  • Dans une variante non représentée, le positionnement axial de la roue dentée 11 peut être assuré non par le verre 3, mais par le tambour 5 qui peut servir de butée axiale.
  • La figure 11 illustre une variante du tambour 5 et du ressort moteur 7 qui peut être mise en œuvre en relation avec tous les modes de réalisation susmentionnés. Le tambour 5 ainsi que le ressort moteur 7 forment un ensemble monobloc, venu d'une pièce. L'extrémité interne du ressort moteur 7 comprend également une virole 7a permettant une liaison cinématique avec la roue dentée 11, mais cette virole 7a peut bien évidemment être omise. Dans l'exemple illustré, la virole comprend une ouverture polygonale, mais d'autres formes connues sont également possibles. Un ressort moteur 7 de ce type peut être fabriqué en métal, ou en matière à base de silicium (par exemple du silicium amorphe, monocristallin ou polycristallin, son oxyde, carbure ou nitrure mono- ou polycristallin), de l'alumine, du polymère, une composite ou similaire.
  • Puisque la construction de l'organe moteur 1 de l'invention comprend de nombreuses surfaces de contact entre des pièces mobiles, il pourrait être avantageux d'apporter un polissage ou diamantage fin des surfaces de contact, ou d'effectuer un traitement de surface tel qu'un dépôt de DLC (carbone sous forme de diamant), une nanostructuration, un teflonnage, une galvanoplastie ou une implantation ionique sur l'une ou plusieurs surfaces destinée(s) à subir des frottements.
  • Les figures 12 à 14 illustrent encore une variante d'un organe moteur 1 selon l'invention. Dans cette variante, la roue dentée 11 est supportée sur un arbre fixe 13 de manière similaire à la variante des figures 1 à 3, et le logement pour le ressort moteur est défini de ses deux faces par la roue dentée 11 ainsi qu'un élément fixe 3 de la pièce d'horlogerie, tel qu'un élément de bâti.
  • Cependant, le tambour 5 est maintenu dans ses positions axiales et radiales par l'intermédiaire d'un roulement à billes 37. Ce roulement à billes 37 est constitué d'une première rainure 38a prévue sur la paroi extérieure du tambour 5, et d'une deuxième rainure 38b formé dans la face intérieure d'une bague extérieure 39. Les deux rainures 38a, 38b sont l'une en regard de l'autre afin de définir une cavité, et des billes (non illustrés) prennent place dans cette cavité de manière généralement connue.
  • Dans la variante illustrée, la première rainure 38a est formée d'une première surface biseautée 5a prévu sur la face extérieure du tambour 5, qui est adjacente à une second surface biseautée 41a dont est munie une bague intérieure 41. Cette dernière est chassée, collée, soudée ou solidarisée autrement à la face extérieure du tambour 5, mais il est également possible de former la première rainure 38a directement dans le corps du tambour 5, qui serait par conséquent monobloc.
  • La bague extérieure 39 est maintenue en place par un pont 19 ainsi que des vis 43, qui la maintiennent contre un épaulement 45 prévu sur l'élément fixe 3 auquel elle est ainsi fixée.
  • Le tambour 5 est ainsi suspendu par le roulement à billes 37, et n'entre pas en contact ni avec l'élément fixe 3, ni avec la roue dentée 11. Par conséquent, et contrairement aux autres variantes décrites ci-dessus, aucun organe de guidage supplémentaire n'est nécessaire. Les frottements subis par le tambour lors de ses pivotements peuvent ainsi être réduits à une valeur minimum. Par ailleurs, cette variant présente une épaisseur exceptionnellement fine.
  • Les figures 12 à 14 illustrent également l'agencement des engrenages avec la roue dentée 11 et avec le tambour 5. On voit clairement un renvoi 47 qui se trouve dans le même plan que la roue dentée 11 qui engrène avec cette dernière, ainsi qu'un autre renvoi 49 qui se trouve dans le même plan que la denture 6 du tambour 5 et engrène également y avec. Les renvois 47, 49 passent par conséquent de part et d'autre de la bague extérieure 39.
  • Cet agencement présente encore d'autres possibilités pour d'autres variantes de construction. En premier lieu, les mêmes considérations par rapport à la configuration du ressort moteur 7 exposées ci-dessus (ressort monobloc avec le tambour 5, ressort conventionnel, etc.) s'appliquent également ici. Il est également possible de remonter l'organe moteur par son tambour 5 et d'utiliser la roue dentée 11 en tant que prise de force pour le mouvement.
  • Dans ce dernier cas, si le roulement à billes 37 est de type unidirectionnel, l'organe moteur peut être remonté par le tambour 5 sans nécessiter aucun cliquet, réduisant ainsi le nombre de composants utilisés dans la construction. Par ailleurs, cet agencement élimine la surtension lors de l'armage du ressort moteur 7 par l'angle mort d'un roulement unidirectionnel.
  • Les figures 15 à 16 illustrent une variante supplémentaire d'un organe moteur 1 selon l'invention. Cette variante diffère de celle des figures 1 à 7 principalement en ce que le tambour 5 est positionné radialement par des éléments de guidage portés ou venues de matière avec l'élément fixe 3, et axialement d'une part par l'élément fixe 3, d'autre part par la roue dentée 11.
  • Plus précisément, l'élément fixe 3 comporte une creusure 22 dans lequel le tambour 5 vient se placer. La paroi latérale 22a de cette creusure 22 forme un élément de guidage permettant de positionner radialement le tambour 5 et de limiter axialement la position du tambour 5 dans une première direction. D'autres formes d'éléments de guidage sont également possibles, comme par exemple des plots solidaires de l'élément fixe 3 qui prennent place dans une rainure circulaire prévue dans la face inférieure du tambour 5 ou inversement, ou un système d'une ou plusieurs rainures ou rails circulaires distribués entre l'élément fixe 3 et le tambour 5, qui interagissent dans le même but.
  • Dans la variante illustrée, le tambour 5 bute simplement contre la surface de l'élément fixe 3 et glisse sur ce dernier lors de ses pivotements. Cependant, il est également possible de prévoir des organes de guidage 17 tels que des pierres sur le tambour 5 ou sur l'élément fixe 3, ou d'agencer un roulement à billes dans la face inférieure du tambour 5 afin de réduire les frottements.
  • Dans la direction opposée à la butée axiale définie par la creusure 22 de l'élément fixe 3, le déplacement axial du tambour 5 est limitée par la roue dentée 11. Cette dernière est supportée sur un arbre fixe 13 de manière similaire à la variante des figures 1 à 3, et ladite roue dentée 11 présente un diamètre extérieur suffisamment important pour recouvrir ou chevaucher, au moins partiellement, une zone du tambour 5. Ce recouvrement, au moins partiel, permet de définir une deuxième butée axiale pour le tambour 5 dans la direction opposée à la butée axiale précédemment définie par le creux de l'élément fixe 3. En d'autres mots, le tambour 5 est tenu en sandwich entre l'élément fixe 3 et la roue dentée 11.
  • Avantageusement, cette variante propose un nombre de pièces réduit et permet de s'affranchir de la présence d'un pont de barillet.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention comme définie par les revendications.

Claims (14)

  1. Organe moteur (1) pour pièce d'horlogerie comprenant :
    - un ressort moteur (7) ;
    - un tambour (5) délimitant une paroi extérieure d'un logement logeant ledit ressort moteur (7), une extrémité extérieure dudit ressort moteur (7) étant liée audit tambour (5), ledit tambour (5) étant agencé pour pivoter autour d'un axe de rotation et présentant la forme d'une couronne annulaire dentée ;
    - une roue dentée (11) solidaire d'une bonde (9) à laquelle une extrémité intérieure dudit ressort moteur (7) est liée ;
    dans lequel une face ouverte dudit logement est destinée à être fermée en étant positionné en regard d'un élément fixe (3) de la pièce d'horlogerie contre lequel ledit tambour (5) est destiné à être monté,
    caractérisé en ce que ladite bonde (9) et ladite roue dentée (11) sont venues d'une pièce, et en ce que ledit tambour (5) et ledit organe moteur (7) sont venus d'une pièce.
  2. Organe moteur (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit tambour (5) est positionné et guidé radialement et axialement par l'intermédiaire d'un pont de barillet (19) que comporte ledit organe moteur (1).
  3. Organe moteur (1) selon la revendication 2, dans lequel ledit pont de barillet (19) comprend au moins un organe de guidage (17) s'étendant en saillie dudit pont de barillet (19) selon une direction sensiblement parallèle audit axe de rotation.
  4. Organe moteur (1) selon la revendication 3, dans lequel ledit tambour comporte un épaulement (21) agencé pour buter contre ledit au moins un organe de guidage (17).
  5. Organe moteur (1) selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel ledit au moins un organe de guidage (17) s'inscrit entièrement à l'intérieur d'un lieu géométrique constitué d'un cylindre de hauteur infinie dont le diamètre est défini par les sommets de la denture (6) dudit tambour (5).
  6. Organe moteur (1) selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel ledit au moins un organe de guidage (17) comprend une pluralité de plots, de préférence en pierre.
  7. Organe moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit tambour (5) comporte une pluralité de pierres de guidage (23) destinées à buter contre ledit élément fixe.
  8. Organe moteur (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit tambour (5) est soutenu par un roulement à billes (37).
  9. Organe moteur (1) selon la revendication 8, dans lequel ledit roulement à billes comprend une première rainure (38a) se situant sur la paroi extérieure dudit tambour et une deuxième rainure (38b) en regard de ladite première rainure (38a), ladite deuxième rainure (38b) se situant sur la paroi intérieure d'une bague extérieure (39) agencé pour être fixé audit élément fixe (3), une pluralité de billes étant logés dans la cavité formé par lesdites rainures (38a, 38b).
  10. Mouvement horloger comprenant un organe moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 9.
  11. Mouvement horloger selon la revendication 10, dans lequel ladite roue dentée (11) est montée pivotante sur un arbre fixe (13) s'étendant de l'un de l'élément fixe (3) ou du pont de barillet (19).
  12. Mouvement horloger selon l'une des revendications 10 à 11, dans lequel ledit élément fixe (3) est un élément de bâti dudit mouvement.
  13. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger selon l'une des revendications 10 à 12.
  14. Pièce d'horlogerie selon la revendication 13 dans laquelle ledit élément fixe est une glace (3) que comporte ladite pièce d'horlogerie ou un fond que comporte ladite pièce d'horlogerie.
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