Organe moteur pour mouvement horloger
La présente invention concerne un organe moteur pour mouvement horloger. Dans un mouvement horloger mécanique, l'organe moteur est l'organe qui fournit l'énergie au reste du mouvement pour faire tourner le rouage. L'organe moteur est généralement sous la forme d'un barillet comportant un tambour de barillet, un ressort moteur en spirale ou « ressort de barillet » logé dans le tambour de barillet, un arbre de barillet et un couvercle de barillet. Le tambour de barillet pivote autour de l'arbre de barillet et comporte une denture à sa périphérie qui coopère avec le rouage pour l'entraîner. L'extrémité intérieure du ressort moteur est fixée à l'arbre de barillet duquel est solidaire un rochet entraîné par la tige de remontoir de la montre (dans le cas d'une montre à remontage manuel) ou par sa masse oscillante (dans le cas d'une montre à remontage automatique). L'extrémité extérieure du ressort moteur est fixée à la surface périphérique intérieure du tambour de barillet par l'intermédiaire d'une bride qui peut être fixe ou glissante. Une rotation du rochet par la tige de remontoir ou la masse oscillante fait tourner l'arbre de barillet, ce qui tend le ressort moteur et permet donc à celui- ci d'accumuler de l'énergie. Le ressort moteur restitue ensuite progressivement cette énergie lors de sa détente en faisant tourner le tambour de barillet.
Une caractéristique importante d'un mouvement horloger mécanique est sa durée de marche, c'est-à-dire la durée pendant laquelle il peut fonctionner entre deux remontages. Pour augmenter la durée de marche, il est connu d'agencer plusieurs barillets en série dans un même mouvement. On trouve des exemples de tel agencement dans les brevets ou demandes de brevet EP 1 115 040, CH 693 516, FR 1 195 976 et CH 599 580. Les agencements décrits dans ces documents présentent tous l'inconvénient d'être encombrants et compliqués. Ils nécessitent en effet des pièces telles que le noyau 6' et les couvercles des barillets 9 et 12 dans le document EP 1 115 040, le moyeu 35 et le pont de barillet
intermédiaire 14 dans le document CH 693 516, le disque 9 et les moyeux 5 dans le document FR 1 195 976 et les dentures 1 à 4 dans le document CH 599 580. La présente invention vise à proposer un organe moteur pour mouvement horloger qui comprenne des ressorts moteurs superposés montés en série et qui puisse être relativement simple et peu encombrant.
A cette fin est prévu un organe moteur pour mouvement horloger comprenant un axe, un tambour et un organe rotatif montés sur l'axe, mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre et comprenant chacun une denture à leur périphérie, et des premier et deuxième ressorts en spirale superposés dont les extrémités extérieures sont fixées respectivement au tambour et à l'organe rotatif et dont les extrémités intérieures sont reliées entre elles pour relier les ressorts en série, caractérisé en ce que le tambour et l'organe rotatif sont imbriqués au moins dans la zone de la paroi périphérique du tambour de sorte à former ensemble une boîte fermée contenant les ressorts. Ainsi, dans l'invention, la fonction de couvercle du tambour est assurée par l'organe rotatif, c'est-à-dire par un organe jouant un rôle actif, par exemple celui d'un rochet, dans le fonctionnement de l'organe moteur. Cette double fonction de l'organe rotatif permet de diminuer le nombre de pièces formant l'organe moteur. Il permet aussi d'économiser la place qu'occupent normalement les couvercles de barillet et donc de réduire l'encombrement en hauteur de l'organe moteur.
De préférence, l'axe est rotatif, le tambour et l'organe rotatif sont mobiles en rotation par rapport à l'axe, et les extrémités intérieures respectives des ressorts sont fixées à l'axe. De cette manière, l'organe moteur est simple et l'espace disponible pour les ressorts dans la boîte est augmenté tout en permettant à l'axe de conserver un diamètre suffisant pour une bonne résistance mécanique.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'organe rotatif est une roue. Au moins une partie de la surface de la roue tournée vers le fond du tambour peut être située entièrement dans le tambour et occuper avec l'axe sensiblement tout le diamètre intérieur du tambour. L'extrémité extérieure du
deuxième ressort peut être fixée à la roue au moyen d'une bride dont une extrémité est fixée à la surface extérieure de la dernière spire du deuxième ressort et dont l'autre extrémité est libre, et d'une partie saillante de la roue serrée entre la bride et ladite surface extérieure. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'organe rotatif est un autre tambour. Les parois périphériques respectives des tambours peuvent comporter des décrochements complémentaires permettant aux tambours de s'imbriquer.
La présente invention propose en outre un mouvement horloger comprenant un organe moteur tel que défini ci-dessus.
Typiquement, les extrémités de l'axe sont guidées en rotation dans des paliers prévus respectivement dans des supports (platine et pont) du mouvement.
Dans une variante avantageuse, le mouvement comprend des premier et deuxième supports (platine et pont) dans lesquels sont situées les extrémités de l'axe, l'axe comprend une première portée annulaire sur laquelle peut s'appuyer le tambour, une surface du premier support en regard du tambour ou une surface du tambour en regard du premier support comprend une deuxième portée annulaire dont le diamètre interne est plus grand que le diamètre externe de la première portée annulaire, l'axe comprend une troisième portée annulaire sur laquelle peut s'appuyer l'organe rotatif, et une surface du deuxième support en regard de l'organe rotatif ou une surface de l'organe rotatif en regard du deuxième support comprend une quatrième portée annulaire dont le diamètre interne est plus grand que le diamètre externe de la troisième portée annulaire.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective éclatée, suivant deux points de vue différents, d'un organe moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'organe moteur selon le premier mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 4 est une vue en coupe axiale d'un organe moteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. En référence aux figures 1 à 3, un organe moteur pour mouvement horloger selon un premier mode de réalisation de l'invention est sous la forme d'un barillet comprenant un tambour 1 , un arbre 2 et une roue dentée 3. Les deux extrémités ou pivots 4 de l'arbre 2 sont guidés dans des paliers ou pierres 5 prévus respectivement dans la platine 6 et le pont de barillet 7 du mouvement pour permettre à l'arbre 2 de tourner autour de son axe imaginaire 8 par rapport à la platine 6 et au pont de barillet 7 fixes. Le tambour 1 et la roue 3 sont montés sur l'arbre 2 et sont mobiles en rotation par rapport à celui-ci autour de l'axe imaginaire 8. A cet effet, le fond 9 du tambour 1 comporte un trou central 10 dont la paroi entoure et peut glisser sur une portion cylindrique 11 de l'arbre 2. De façon comparable, la roue 3 comporte un trou central 12 dont la paroi entoure et peut glisser sur une autre portion cylindrique 13 de l'arbre 2. Une portée annulaire 14 de l'arbre 2 située dans un plan perpendiculaire à l'axe imaginaire 8 sert d'appui à un rebord annulaire central 15 du tambour 1 défini par la surface intérieure du fond 9, c'est-à-dire sa surface tournée vers la roue 3. Une portée annulaire 16 sur la surface intérieure de la platine 6, dont le diamètre interne est plus grand que le diamètre externe de la portée 14, sert d'appui à la surface extérieure du fond 9 du tambour 1. Une autre portée annulaire 17 de l'arbre 2 située dans un plan perpendiculaire à l'axe 8 sert d'appui à un rebord annulaire central 18 de la roue 3 défini par la surface intérieure de la roue 3. Une portée annulaire 19 sur la surface intérieure du pont de barillet 7, dont le diamètre interne est plus grand que le diamètre externe de la portée 17, sert d'appui à la surface extérieure de la roue 3. Ces portées 14, 17, 16 et 19 permettent un positionnement aisé et stable du tambour 1 et de la roue 3 sur l'arbre 2. Dans une
variante, les portées 16 et 19 pourraient être prévues sur la surface extérieure du fond 9 du tambour 1 et sur la surface extérieure de la roue 3, respectivement.
Le tambour 1 et la roue 3 sont imbriqués, au moins dans la zone de la paroi périphérique 22 du tambour 1 , pour former ensemble une boîte fermée. En d'autres termes, la roue 3 sert de couvercle fermant le tambour 1. Dans l'exemple illustré, la surface intérieure de la roue 3 comporte une partie annulaire principale 20 située à l'intérieur du tambour 1 et occupant avec la portion cylindrique 13 de l'arbre 2 tout ou presque tout le diamètre interne du tambour 1. Une partie périphérique 21 de moindre épaisseur de la roue 3 est complètement en dehors du tambour 1 et dépasse radialement de la paroi périphérique 22 de ce dernier. Cette partie périphérique 21 porte la denture 23 de la roue 3. A la transition entre la partie de surface principale 20 et la partie périphérique 21 se trouve une surface cylindrique 20a de la roue 3 située en regard de la surface interne cylindrique 30 de la paroi périphérique 22 du tambour 1. Cette surface 20a peut toucher la surface 30 ou être légèrement disjointe de la surface 30 pour éviter les frottements entre le tambour 1 et la roue 3. Le chevauchement des surfaces 20a et 30 forme une chicane qui rend de toute façon difficile la pénétration d'éléments indésirables (saletés, etc.) dans le tambour 1 ou la fuite d'un lubrifiant utilisé éventuellement dans le tambour 1. Dans une variante, une surface de la roue 3 du type de la surface 20a pourrait être située de l'autre côté de la paroi 22, c'est-à-dire en regard de la surface externe de la paroi 22. Cette surface de la roue 3 pourrait être prévue en alternative à la surface 20a ou en plus de cette surface 20a.
Comme un tambour de barillet traditionnel, le tambour 1 comporte une denture 24 à sa périphérie, plus précisément à la périphérie du fond 9. Cette denture 24 est destinée à coopérer avec le rouage du mouvement pour l'entraîner. Outre sa fonction de couvercle, la roue 3 exerce la fonction d'un rochet, c'est-à- dire qu'elle est soumise à l'action d'un cliquet ou organe équivalent (non représenté) qui l'oblige à tourner dans un seul sens. La roue 3 engrène avec la roue de couronne du mouvement entraînée par la tige de remontoir ou
(indirectement) avec le pignon d'une masse oscillante. Contrairement à un rochet traditionnel, toutefois, la roue 3 n'est pas solidaire en rotation de l'arbre 2, comme cela a été expliqué ci-dessus.
La boîte que forment le tambour 1 et la roue 3 contient des premier et deuxième ressorts moteurs 25, 26 superposés dans la direction de l'axe 8 et constitués chacun d'une lame ressort enroulée en spirale. Le ressort 25 le plus proche du fond 9 du tambour 1 a son extrémité intérieure 27 qui est fixée à une partie centrale 28 de plus grand diamètre de l'arbre 2, appelée « bonde », et son extrémité extérieure 29 qui est fixée à la surface intérieure 30 de la paroi 22 du tambour 1. Le ressort 26 le plus proche de la roue 3 a son extrémité intérieure 31 qui est fixée à la bonde 28 et son extrémité extérieure 32 qui est fixée à la roue 3. Par le terme « fixée » on entend ici des liaisons qui rendent les extrémités intérieures 27, 31 solidaires en rotation de l'arbre 2 et les extrémités extérieures 29, 32 solidaires en rotation du tambour 1 et de la roue 3, respectivement, dans le sens de rotation normal du tambour 1 et de la roue 3. Comme visible sur les figures 1 et 2, les sens d'enroulement des ressorts 25, 26 sont opposés.
La fixation des extrémités intérieures 27, 31 des ressorts 25, 26 à la bonde 28 est réalisée par exemple au moyen de crochets respectifs 33 prévus sur la bonde 28 et qui s'engagent dans des trous 34 pratiqués dans les extrémités intérieures 27, 31. La fixation de l'extrémité extérieure 29 du ressort 25 à la surface intérieure 30 de la paroi 22 du tambour 1 peut être réalisée, de manière connue en soi, au moyen d'une bride 35 fixe ou glissante. Dans l'exemple représenté, la bride 35 est glissante, c'est-à-dire qu'elle coopère avec l'une de plusieurs encoches 36 (figure 2) pratiquées dans la surface 30 et peut passer d'une encoche 36 à une autre pour désolidariser temporairement l'extrémité extérieure 29 du tambour 1 et ainsi détendre légèrement le ressort 25 lorsque la tension de ce dernier excède un seuil déterminé, ceci pour éviter une surtension du ressort 25.
L'extrémité extérieure 32 du ressort 26 est fixée à la roue 3 par exemple au moyen d'une bride 37 prévue sur la surface extérieure 38 de la dernière spire du ressort 26. L'extrémité aval 39 de la bride 37, proche de l'extrémité extérieure 32 du ressort 26, est fixée à ladite surface extérieure 38 tandis que l'extrémité amont 40 de la bride 37 est libre pour pouvoir être écartée de la surface extérieure 38 par déformation élastique de la bride 37. La roue 3 comprend sur sa surface intérieure une paroi en arc de cercle 41 coaxiale avec le trou central 12 et avec la denture 23. Cette paroi 41 vient se placer entre la bride 37 et la surface extérieure 38 de la dernière spire du ressort 26 depuis l'extrémité 40 de la bride 37 et y est retenue par le serrage élastique exercé par la bride 37, fixant ainsi l'extrémité extérieure 32 du ressort 26 à la roue 3. La surface extérieure 38 de la dernière spire du ressort 26 et la bride 37 sont situées en regard de la surface intérieure 30 du tambour 1 mais n'y sont pas fixées.
Les ressorts 25, 26 sont ainsi reliés en série. Une rotation de la roue 3 dans son sens unique de rotation, correspondant au sens de l'extrémité amont 40 à l'extrémité aval 39 de la bride 37, entraîne l'extrémité extérieure 32 du ressort 26 dans la même rotation et arme les deux ressorts 25, 26 reliés entre eux par l'arbre 2. Grâce aux deux ressorts 25, 26, l'organe moteur selon l'invention peut emmagasiner une énergie supérieure à celle d'un barillet traditionnel ne comportant qu'un seul ressort de la taille de chacun des ressorts 25, 26 et confère donc au mouvement une durée de marche accrue. L'organe moteur selon l'invention est moins encombrant que les agencements à barillets superposés car les ressorts 25, 26 sont situés dans un même tambour 1. Comme les extrémités intérieures 27, 31 des ressorts 25, 26 sont fixées à l'arbre 2 lui-même, et non pas à une pièce mobile autour de l'arbre 2 telle qu'un noyau ou moyeu, l'arbre 2 peut avoir un diamètre suffisamment grand pour être suffisamment résistant mécaniquement sans que cela augmente l'encombrement radial de l'organe moteur. De plus, les frottements sont ainsi réduits. On notera enfin que
l'encombrement est encore diminué par le fait qu'une même pièce, la roue 3, exerce la double fonction de rochet et de couvercle.
Une rondelle 42 peut être placée entre les ressorts 25, 26, comme représenté aux figures 1 et 2, pour les séparer et ainsi garantir que leurs spires ne s'entremêlent pas. Cette rondelle, non indispensable en pratique, n'a pas besoin d'être fixée dans le tambour 1 , elle peut être flottante. Elle peut en outre être plus mince que les couvercles de barillet utilisés dans la technique antérieure.
Dans une variante de réalisation, la fonction de rochet pourrait être exercée par le tambour 1 plutôt que par la roue 3. Dans ce cas, c'est le tambour 1 qui serait entraîné par la roue de couronne ou la masse oscillante et qui serait soumis à l'action d'un cliquet, alors que la roue 3 entraînerait le rouage et servirait également de couvercle au tambour 1. Les positions du tambour 1 et de la roue 3 pourraient aussi être inversées, c'est-à-dire que le tambour 1 pourrait être monté du côté du pont 7 et la roue 3 du côté de la platine 6. Bien qu'il soit avantageux que les extrémités intérieures des ressorts 25, 26 soient fixées à l'arbre 2, on pourrait prévoir une configuration inspirée de celle décrite dans le document EP 1 115 040, dans laquelle un élément de liaison entourant l'arbre 2 et libre en rotation par rapport à l'arbre 2, au tambour 1 et à la roue 3 relierait les extrémités intérieures 27, 31 des ressorts 25, 26. Dans ce cas, l'arbre ou axe rotatif 2 pourrait être solidaire du tambour 1 ou de la roue 3 ou pourrait être remplacé par un axe fixe par rapport à la platine 6 et au pont 7.
La figure 4 montre un organe moteur pour mouvement horloger selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. L'organe moteur selon ce deuxième mode de réalisation comprend deux tambours 45, 46 montés sur un arbre 47 en étant mobiles en rotation par rapport à cet arbre 47 et l'un par rapport à l'autre. Les pivots 48 de l'arbre 47 sont guidés dans des paliers respectifs prévus dans la platine et un pont du mouvement pour permettre à l'arbre 47 de tourner librement autour de son axe imaginaire 49 par rapport à la platine et au pont fixes. Les tambours 45, 46 sont montés en sens opposés dans la direction de l'axe
imaginaire 49 de sorte que leurs espaces intérieurs respectifs se font face et communiquent entre eux. Les tambours 45, 46 sont en outre imbriqués au niveau de leurs parois périphériques 50, 51. Plus précisément, chaque paroi 50, 51 définit sur toute sa circonférence un décrochement 52, 53 complémentaire du décrochement 53, 52 de l'autre paroi 51 , 50, permettant aux parois 50, 51 de se chevaucher dans la direction de l'axe imaginaire 49. Les surfaces 54, 55 des parois 50, 51 radialement en regard l'une de l'autre peuvent se toucher ou être légèrement disjointes, pour éviter les frottements entre les tambours 45, 46 lorsqu'ils tournent, la chicane définie par les décrochements 52, 53 rendant de toute façon difficile l'entrée d'éléments indésirables (saletés, etc.) à l'intérieur des tambours 45, 46 ou la fuite d'un lubrifiant éventuellement utilisé dans les tambours 45, 46.
Les tambours 45, 46 forment ainsi une boîte fermée. L'intérieur de cette boîte contient des premier et deuxième ressorts moteurs (non représentés) superposés dans la direction de l'axe imaginaire 49 et constitués chacun par une lame ressort enroulée en spirale. L'un des ressorts est situé dans le tambour 45 et l'autre ressort dans le tambour 46. L'extrémité extérieure de chaque ressort est fixée de manière traditionnelle, par exemple à l'aide d'une bride, à la surface interne de la paroi 50 du tambour 45, respectivement de la paroi 51 du tambour 46. L'extrémité intérieure de chaque ressort est fixée à l'arbre 47 de façon similaire au premier mode de réalisation, afin de relier les ressorts en série. La bride liant l'un des ressorts au tambour correspondant 45 ou 46 peut être glissante pour éviter une surtension des ressorts en cas de remontage excessif de l'organe moteur. Les deux ressorts peuvent être séparés par une rondelle 56. Les tambours 45, 46 comportent chacun une denture 57, 58 à leur périphérie. L'un des tambours 45, 46 engrène avec le rouage du mouvement pour l'entraîner. L'autre tambour exerce la fonction de rochet. L'organe moteur selon ce deuxième mode de réalisation fonctionne comme dans le premier mode de réalisation.
Le tambour 45 est disposé entre une portée annulaire 59 de l'arbre 47 et la platine du mouvement. Le tambour 46 est disposé entre une autre portée annulaire 60 de l'arbre 47 et le pont précité du mouvement. Des portées 61 , 62 prévues sur la surface extérieure du fond des tambours 45, 46 peuvent s'appuyer sur la platine et le pont, respectivement. Dans l'exemple illustré à la figure 4, ces portées 61 , 62 s'étendent radialement depuis le trou central du fond des tambours 45, 46 qui reçoit l'arbre 47. En variante, les portées 61 , 62 pourraient être du même type que dans le premier mode de réalisation, pour concentrer les frottements dans une zone bien définie. D'autres configurations de montage des tambours 45, 46 que celle illustrée à la figure 4 pourraient être envisagées, par exemple une configuration où l'arbre 47 serait remplacé par un axe fixe et où un élément de liaison libre en rotation autour de cet axe relierait les extrémités intérieures des ressorts.
L'organe moteur selon ce deuxième mode de réalisation présente les mêmes avantages que celui selon le premier mode de réalisation en termes de simplicité et d'encombrement. Il présente en outre, par rapport au premier de mode de réalisation, l'avantage de supprimer les risques de frottement entre le ressort 26 et la paroi 22 du tambour 1.