Dispositif horloger de transmission.
L'invention concerne un dispositif horloger de transmission, c'est-à-dire de transmission de mouvement ou de puissance. Elle concerne aussi un mécanisme horloger comprenant un tel dispositif. Elle concerne encore un mouvement horloger comprenant un tel dispositif ou un tel mécanisme. Elle concerne enfin une pièce d'horlogerie, notamment une montre bracelet, comprenant un tel dispositif, un tel mécanisme ou un tel mouvement. L'invention concerne en particulier un dispositif d'automate à remontage unidirectionnel ou une chaîne d'automate.
Sur les dispositifs d'automate à remontage unidirectionnel connus, dans un premier sens de rotation d'une masse oscillante, une chaîne cinématique permet de relier la masse oscillante au barillet de façon à permettre l'armage d'un ressort de barillet. Dans un deuxième sens de rotation de la masse oscillante, la chaîne cinématique entre la masse et le barillet est rompue par le biais d'un dispositif de débrayage de telle sorte que la rotation de la masse est sans effet sur le barillet. Un problème connu de ce type d'automate réside dans le fait que la masse oscillante peut subir des accélérations conséquentes dans le deuxième sens de rotation, ce qui induit des bruits parasites ainsi que des risques d'usure prématurée des éléments de l'automate, notamment lors de chocs subis par la montre-bracelet. On connaît du document CH595653 un dispositif de remontage unidirectionnel dans lequel un renvoi pivoté sur une bascule d'embrayage est susceptible d'osciller entre deux positions selon le sens de rotation de la masse oscillante. Selon la figure 1 du document, dans un premier sens de rotation de la masse oscillante, le renvoi est disposé de telle sorte qu'il permet d'établir une chaîne cinématique entre la masse oscillante et le barillet de façon à permettre l'armage du ressort de barillet. Dans un
deuxième sens de rotation de la masse oscillante, la liaison entre le renvoi et le barillet est rompue sous l'effet du dégagement de la bascule d'embrayage. La réalisation de ce document présente donc l'inconvénient mentionné plus haut.
On connaît de l'ouvrage « La montre suisse à remontage automatique » (B. Humbert) [page 5, figure 7], une liaison unidirectionnelle établie par un cliquet prévu pour coopérer avec un moyen élastique, qui est embarqué directement sur la masse oscillante. Dans un premier sens de rotation de la masse oscillante, le cliquet est conformé et disposé de telle sorte qu'il permet d'établir une chaîne cinématique entre la masse oscillante et le barillet, éventuellement par l'intermédiaire d'une roue à denture asymétrique. Dans un deuxième sens de rotation de la masse, le cliquet est dégagé du rouage de la chaîne d'automate et la masse oscillante peut ainsi tourner librement.
Une liaison unidirectionnelle entre la masse oscillante et le barillet peut aussi être établie par une roue libre telle qu'un embrayage radial à billes ou à galets comme celui divulgué par le document CH330891 ou bien ceux du document CH694025. De tels embrayages comportent des bagues intérieure et extérieure qui sont susceptibles d'être solidarisées en rotation par le coincement d'au moins une bille ou un galet au sein d'une cage disposée à l'interface des deux bagues sous l'effet ou non d'un couple de rappel. Pour ce faire, la cage est constituée d'au moins une partie dotée d'un plan incliné conformé pour coincer une bille ou un galet. Un tel embrayage ou une telle roue libre est représentée à titre d'exemple sur les figures 9a et 9b du présent document.
Des roues libres sont communément couplées et employées pour la mise en œuvre de dispositifs d'automate à remontage bidirectionnel comme
celui divulgué par exemple par le brevet CH694025, si bien qu'il est difficile de parvenir à une architecture d'automate compacte.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif de transmission permettant de remédier aux inconvénients mentionnés précédemment et d'améliorer les dispositifs de transmission connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif de transmission simple et robuste pour chaîne d'automate et qui permette d'éviter que la masse oscillante puisse être soumise à des vitesses et à des accélérations trop importantes, notamment lorsque la masse oscillante n'agit pas sur le barillet.
Un dispositif horloger selon l'invention est défini par la revendication 1 . Différents modes de réalisation du dispositif sont définis par les revendications dépendantes 2 à 8.
Un mécanisme selon l'invention est défini par la revendication 9. Différents modes de réalisation du mécanisme sont définis par les revendications dépendantes 10 à 14.
Un mouvement selon l'invention est défini par la revendication 15. Une montre selon l'invention est définie par la revendication 16.
Les figures annexées représentent à titre d'exemples plusieurs modes de réalisation d'une pièce d'horlogerie intégrant un dispositif de transmission selon l'invention.
Les figures 1 à 3 représentent un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention.
Les figures 4 et 5 représentent un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention.
Les figures 6 à 8 représentent un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention. Les figures 9a et 9b représentent un exemple de dispositif de liaison unidirectionnelle pouvant être mis en œuvre dans un dispositif selon l'invention.
Un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 3. La pièce d'horlogerie 1 30 est par exemple une montre, notamment une montre-bracelet. La pièce d'horlogerie comprend un mouvement horloger 1 20, par exemple un mouvement mécanique. Le mouvement horloger comprend un mécanisme 1 1 0 de remontage automatique. Le mécanisme comprend une chaîne de remontage ou chaîne d'automate 5 s'étendant d'une masse oscillante 30 à un barillet 41 , ces éléments étant exclus de la chaîne de remontage ou de la chaîne d'automate. La chaîne de remontage inclut un dispositif de transmission 1 00. Le dispositif de transmission comprend :
- un premier dispositif 1 de liaison unidirectionnelle entre une première partie 1 a du dispositif de transmission et une deuxième partie 2a du dispositif de transmission, et
- un frein 2 agencé pour agir, notamment pour agir par friction, relativement entre la première partie du dispositif de transmission et la deuxième partie du dispositif de transmission.
Le frein peut être disposé entre la première partie du dispositif de transmission et la deuxième partie du dispositif de transmission. Alternativement, le frein ou une première partie de frein peut être inclus dans la première partie du dispositif de transmission ou dans la deuxième partie du dispositif de transmission.
Le premier dispositif de liaison unidirectionnelle peut comprendre un dispositif de roue libre ou un dispositif d'embrayage unidirectionnel, notamment un embrayage radial unidirectionnel. Le dispositif de roue libre peut comprendre au moins un élément de blocage 1 d, notamment au moins un élément de blocage de type bille ou galet.
La première partie peut comprendre une première bague 1 a de dispositif de roue libre, notamment une bague intérieure de dispositif de roue libre, et la deuxième partie peut comprendre une deuxième bague 1 b de dispositif de roue libre, notamment une bague extérieure de dispositif de roue libre.
Le frein peut notamment comprendre un élément élastique ou ressort comprenant une première zone 29 de friction apte à coopérer avec une deuxième zone 28 de friction pour assurer un freinage par friction. L'élasticité ou la rigidité du ressort permet de définir un effort de placage des première et deuxième zones de friction l'une contre l'autre. Cet effort de placage combiné au coefficient de frottement entre les première et deuxième zones permet de définir un couple de freinage. Les première et deuxième zones peuvent être deux surfaces planes ou sensiblement planes, notamment une surface plane 29 du ressort et une surface plane 28 de la deuxième bague.
Le ressort peut comprendre une rondelle élastique, notamment une rondelle ressort, par exemple de type Belleville. Ainsi, le ressort peut être précontraint par la première partie et/ou par la deuxième partie. Le couple de freinage peut donc être défini afin de s'opposer de manière adéquate au couple mécanique produit par la masse oscillante autour de son axe dans le sens de non-remontage du mouvement. Par sens de non-remontage du mouvement, nous entendons un sens de rotation de la masse oscillante pour lequel la chaîne cinématique entre la masse et le barillet est rompue de telle sorte que la rotation de la masse est sans effet sur le barillet. La masse oscillante peut exercer, autour de son axe de rotation, en l'absence d'accélération, un couple maximum, c'est-à-dire qu'elle peut exercer, autour de son axe de rotation, un couple statique maximum. Par exemple, le couple de freinage est inférieur au couple statique maximum produit par la masse oscillante de façon à ne pas arrêter la rotation de la masse, et ainsi favoriser les performances de l'automate, en particulier son pouvoir remontant. Le couple de freinage peut être inférieur à 75% du couple statique maximum, voire inférieur à 70% du couple statique maximum. Le couple de freinage peut être supérieur à 20% du couple statique maximum, voire supérieur à 25% du couple statique maximum. Le couple de freinage permet de s'opposer au mouvement de la masse oscillante 3 dans le sens de non-remontage du barillet 41 , à savoir lorsque les bagues 1 a et 1 b sont désaccouplées. Optionnellement, le couple de freinage peut varier, notamment en fonction des accélérations de la masse oscillante. Ces accélérations sont différentes selon les utilisateurs ou porteurs. Pour ce faire, un mécanisme de réglage peut agir sur la précontrainte du ressort.
Une telle conception permet de mettre en œuvre un dispositif de remontage unidirectionnel particulièrement compact et performant qui est dénué des défauts connus de l'art antérieur.
Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, le dispositif de liaison unidirectionnelle comprend un embrayage radial à billes 1 . Une telle technologie d'embrayage, de même que la technologie à galets, a pour avantage de minimiser l'angle mort lors du passage d'un sens de non- remontage à un sens de remontage, c'est-à-dire l'angle parcouru par la masse oscillante dans le sens de remontage sans remonter le barillet juste après s'être déplacée dans le sens opposé au sens de remontage. Comme vu précédemment, l'embrayage 1 comprend une bague intérieure 1 a et une bague extérieure 1 b. Une cage 1 c, par exemple solidaire de la bague intérieure 1 a, est dotée de différents logements 1 1 c dans lesquelles viennent se loger les éléments de blocage 1 d. Le fonctionnement d'un tel embrayage est illustré sur les figures 9a et 9b, l'embrayage étant représenté à l'état débrayé sur la figure 9a et l'embrayage étant représenté à l'état embrayé sur la figure 9b.
Avec un dispositif selon l'invention, les bagues intérieure 1 a et extérieure 1 b présentent ici la particularité d'être capables d'être désaccouplées à friction par l'entremise du frein 2.
Ainsi, le frein est en contact avec les première et deuxième parties, en particulier avec les première et deuxième bagues. Le frein est par exemple rapporté ou fixé sur la première bague. Par exemple, le ressort 2 est solidarisé à la bague intérieure 1 a par l'intermédiaire d'un premier pignon 4 de la chaîne d'automate 5 (ou chaîne de rouage d'automate) qui est rapporté, notamment chassé à fond, sur la bague 1 a, par exemple sur une portion de la périphérie extérieure de la bague 1 a. Un segment de masse 30 de la masse oscillante 3 est fixé, notamment rapporté, par exemple riveté, sur une portion de la bague extérieure 1 b.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, le ressort est solidaire au niveau d'une première extrémité de la bague intérieure 1 a qui est en prise avec la chaîne d'automate 5, tandis qu'une deuxième extrémité du ressort est en appui à encontre de la surface de contact 28 de la bague extérieure 1 b qui est solidaire de la masse oscillante 3. La géométrie, notamment le diamètre et la section, du ressort ainsi que la précontrainte qui lui est appliquée permettent de définir un couple résistif qui est recherché. Dans le premier mode de réalisation du dispositif, la bague intérieure 1 a porte un arbre 6 de façon à permettre le pivotement de la masse 3 relativement au bâti du mouvement au sein par exemple d'ébauches dédiées 31 , 32. Dans le premier sens de rotation de la masse oscillante 3, la chaîne d'automate 5 est entraînée en rotation sous l'effet du pignon 4 et permet ainsi l'armage du ressort 42 du barillet 41 par l'intermédiaire d'un rochet 7. Dans cette configuration, la bague intérieure 1 a est entraînée en rotation sous l'effet de la bague extérieure 1 b par l'entremise des billes 1 c qui sont coincées par la cage 1 c, notamment par les logements 1 1 c. Ainsi, le ressort 2, rapporté ou fixé sur la bague intérieure 1 a, est entraîné en rotation sous l'effet de la bague extérieure 1 b. Celui-ci n'a donc pas d'effet de frein sur la bague 1 b. Dans le deuxième sens de rotation de la masse oscillante, à savoir le sens de non-remontage du mouvement, la chaîne cinématique entre la masse oscillante et le barillet est rompue à l'aide du dispositif de débrayage 1 de telle sorte que la rotation de la masse est alors sans effet sur le barillet. Dans cette configuration, un cliquet 8, notamment un cliquet 8 élastique de rochet 7 maintient la chaîne d'automate 5 en position aux jeux d'engrenages près. Ainsi, la bague extérieure 1 b se déplace relativement à la bague intérieure 1 a, maintenue en position par le cliquet 8, par l'entremise des
billes 1 c qui sont libres au sein des logements 1 1 c de la cage 1 c. Plus particulièrement, la bague extérieure 1 b est désaccouplée à friction de la bague intérieure 1 a par l'entremise du frein 2. La masse 3 et la bague extérieure 1 b peuvent alors tourner relativement à la bague intérieure 1 a à encontre du couple résistif produit par le frottement du ressort 2 sur la bague extérieure 1 b.
Un deuxième mode de réalisation de mécanisme de remontage 31 0 est décrit ci-après en référence aux figures 4 et 5. Dans ce mode, les références numériques des éléments sont définies par les références numériques des éléments du premier mode assurant les mêmes fonctions, références numériques auxquelles on a ajouté 200.
Le deuxième mode est caractérisé par le fait que le dispositif d'embrayage 201 et la masse oscillante 203 sont portés par un roulement à billes 21 1 sur le bâti du mouvement. A cet effet, la bague intérieure 201 a fait par exemple office de bague extérieure 21 1 b du roulement 21 1 . La bague intérieure 21 1 a du roulement 21 1 est ici solidarisée au bâti du mouvement par une vis de maintien 212a. Le principe de fonctionnement de ce mode de réalisation est identique à celui du mode de réalisation précédent, le cliquet élastique 208 étant prévu pour maintenir la chaîne d'automate 205 en position aux jeux d'engrenages près lors de la rotation de la masse dans un sens de non remontage du mouvement. Ainsi, la masse 203 et la bague extérieure 201 b peuvent tourner relativement à la bague intérieure 201 a, 21 1 b à encontre d'un couple résistif produit par le ressort 202.
Un troisième mode de réalisation de mécanisme de remontage 51 0 est décrit ci-après en référence aux figures 6 à 8. Dans ce mode de réalisation, les références numériques des éléments sont définies par les références numériques des éléments du deuxième mode de réalisation
assurant les mêmes fonctions, références numériques auxquelles on a ajouté 200.
Par rapport au deuxième mode de réalisation, le troisième mode de réalisation est caractérisé par le fait que le roulement à billes 21 1 est remplacé par un second embrayage radial à billes 421 . Les embrayages 401 et 421 sont ici montés en opposition. A l'instar du principe de fonctionnement des modes précités, le premier embrayage 401 permet d'établir une liaison unidirectionnelle entre la masse oscillante 403 et le rochet 407 selon un premier sens de rotation de la masse oscillante 403. Dans cette configuration, les billes 401 d sont bloquées dans leur logement 41 1 c, tandis que les billes 421 d sont libres dans leur logement 431 c, ce qui permet d'établir la rotation de la masse relativement au mouvement de façon à permettre le remontage du ressort 442 de barillet 441 . Dans un second sens de rotation de la masse oscillante 403, les billes 421 d sont bloquées dans leur logement 41 1 c et maintiennent en position la chaîne d'automate 405 et assure ainsi la même fonction qu'un cliquet, notamment les cliquets élastiques 8, 208 des modes de réalisation décrits précédemment. Dans cette configuration, la masse 403 et la bague extérieure 401 b peuvent tourner relativement à la bague intérieure 401 a, 421 b à encontre d'un couple résistif produit par le ressort 402. Une telle configuration permet avantageusement de mettre en œuvre une chaîne d'automate simplifiée dont l'angle mort est minimisé, en particulier une chaîne d'automate dénuée de cliquet élastique et dont l'angle mort est minimisé.
Les modes de réalisation représentés des mécanismes de remontage automatique comprennent donc la masse oscillante, le barillet et la chaîne d'automate ou de remontage reliant la masse oscillante au barillet. Ainsi, le barillet, en particulier le rochet de barillet, est lié
cinématiquement à la première partie, notamment à la première bague, ou à la deuxième partie, notamment à la deuxième bague.
Un pignon, lié cinématiquement au barillet, en particulier au rochet de barillet, est rapporté ou fixé sur la première partie, notamment sur la première bague, ou sur la deuxième partie, notamment sur la deuxième bague.
Comme vu précédemment, dans le troisième mode de réalisation du mécanisme de remontage, le mécanisme comprend un bâti et le deuxième dispositif de roue libre 421 . Le deuxième dispositif de roue libre est interposé entre le barillet, en particulier le rochet de barillet, et le bâti.
Le deuxième dispositif de roue libre comprend une troisième bague 421 a et une quatrième bague 421 b. La quatrième bague et la première bague 401 a peuvent être confondues ou forment une seule et même bague.
Avantageusement, les premier et deuxième dispositifs de roue libre sont du même type.
L'action d'un cliquet sur un rochet n'est pas considérée comme celle d'un frein tel que prévu dans l'invention. Ainsi, un cliquet n'est pas un frein agissant entre deux parties d'une chaîne de remontage et n'est en particulier pas un frein agissant sur une masse oscillante d'un mécanisme de remontage. Les dispositifs objets de l'invention mettent en œuvre un élément générant un couple résistif qui est prévu pour s'opposer à la masse oscillante dans un sens de non-remontage du mouvement de façon à remédier aux défauts connus de l'art antérieur. Les dispositifs objets de l'invention sont particulièrement avantageux au regard de leur simplicité et de leur compacité.
Dans les dispositifs objets de l'invention, le frein est agencé de sorte à s'opposer au mouvement relatif des première et deuxième parties, tout en permettant ce mouvement. Le frein n'est pas un dispositif de blocage relatif des première et deuxième parties. Ainsi, au-delà d'un certain couple, dans le deuxième sens de rotation (non-remontage), les première et deuxième parties sont mobiles l'une par rapport à l'autre. Dans le premier sens de rotation (sens de remontage, opposé au deuxième sens de rotation), les première et deuxième parties sont bloquées l'une par rapport à l'autre par le dispositif de liaison unidirectionnelle.
Un autre aspect de l'invention concerne un dispositif horloger 500 comprenant un barillet 441 d'un mécanisme 510, un bâti 431 et un dispositif de liaison unidirectionnelle 421 , en particulier un dispositif d'embrayage, notamment un dispositif de roue libre, entre le barillet 441 et le bâti 431 . Le dispositif de liaison unidirectionnelle 421 comprend une première bague 421 a et une deuxième bague 421 b.
Avantageusement, le dispositif comprend une chaîne d'automate 405 comprenant au moins un renvoi 405 entre le dispositif de liaison unidirectionnelle et le barillet.
Alternativement ou complémentairement, le dispositif comprend une masse oscillante 403, et le dispositif de liaison unidirectionnelle est disposé coaxialement à la masse oscillante.
Cet autre aspect de l'invention concerne aussi un mécanisme 510 de remontage automatique d'un mouvement horloger, le mécanisme comprenant un dispositif tel que défini précédemment.
Cet autre aspect de l'invention concerne aussi un mouvement horloger 520, le mouvement comprenant un dispositif tel que défini précédemment ou un mécanisme tel que défini précédemment. Cet autre aspect de l'invention concerne aussi une pièce d'horlogerie 530, la pièce comprenant un dispositif tel que défini précédemment ou un mécanisme tel que défini précédemment ou un mouvement tel que défini précédemment. Dans ce document, le terme « roue libre » ou « dispositif de roue libre » ne signifie pas « roue folle ». Le terme « roue libre » ou « dispositif de roue libre » recouvre un type de dispositif de liaison mécanique unidirectionnelle. Dans un dispositif de liaison unidirectionnelle, une première partie ne peut tourner librement par rapport à une deuxième partie que selon un premier sens. Dans un deuxième sens (opposé au premier sens), il y a blocage de la première partie relativement à la deuxième partie, éventuellement après un léger angle de déplacement de la première partie relativement à la deuxième partie. Cet angle est fonction de « l'angle mort » parcouru par la masse oscillante dans le sens de remontage sans remonter le barillet juste après s'être déplacée dans le sens opposé au sens de remontage.