WO2022224100A1 - Ensemble destiné a équiper un mécanisme ou une piêce d'horlogerie et comprenant au moins un élément élastique et au moins un premer et un second composants horlogers - Google Patents

Ensemble destiné a équiper un mécanisme ou une piêce d'horlogerie et comprenant au moins un élément élastique et au moins un premer et un second composants horlogers Download PDF

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WO2022224100A1
WO2022224100A1 PCT/IB2022/053523 IB2022053523W WO2022224100A1 WO 2022224100 A1 WO2022224100 A1 WO 2022224100A1 IB 2022053523 W IB2022053523 W IB 2022053523W WO 2022224100 A1 WO2022224100 A1 WO 2022224100A1
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elastic element
assembly
elastic
assembly according
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PCT/IB2022/053523
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Coline JIGUET
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Patek Philippe Sa Geneve
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Publication date
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    • G04B21/06—Details of striking mechanisms, e.g. hammer, fan governor
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    • G04F7/0866—Special arrangements

Definitions

  • Assembly intended to equip a mechanism or a timepiece and comprising at least one elastic element and at least one first and one second timepiece component
  • the subject of the present invention is an assembly intended to equip a mechanism or a timepiece and comprising at least one elastic element, in particular a leaf spring, and at least a first and a second timepiece component.
  • a watch mechanism there are many watch parts or components that are subjected to the action of an elastic element, such as a spring or a leaf spring.
  • an elastic element such as a spring or a leaf spring.
  • the elastic element comprises at least one first end fixed rigidly in a first timepiece component, which may be a fixed part (plate, bridge, frame) of the timepiece movement or a mobile component (hammer, lever, etc.).
  • the second end of the elastic element can either come to bear (punctually or permanently) against a second timepiece component (fixed or mobile) or can also be rigidly fixed to said second timepiece component.
  • a pawl for example, one end of the spring blade is fixed to a fixed part of the movement while the other end comes to rest against the lever.
  • the hammer it is possible to fix the two ends of the spring rigidly, one on a fixed part of the movement and the other on the hammer.
  • a system is generally used combining two pins or tubes and one or more screws (pin-screw connection). It is also possible to crimp the end of the elastic element in a tenon by sliding said end in a slot of said tenon before deforming the latter to ensure rigid fixing (binding by permanent deformation of a third part).
  • the elastic element is made of a hard metal, most often steel.
  • Silicon has several advantages for use as an elastic element or spring in a watch movement: high breaking stress, lightness, hardness, manufacturing precision, possibility of producing complex shapes, low friction, chamfer possible.
  • silicon also has drawbacks, the main one being its brittle behavior. It is therefore very difficult to screw one end of an elastic silicon element for its rigid assembly on a watch component.
  • the brittle behavior of silicon in fact requires the use of an intermediate seal, specific surface conditions and/or controlled tightening torques, all of which are constraints that make assembly or manufacturing complex. A connection of the pin-screw type is therefore difficult to implement.
  • the object of the present invention is therefore to propose a solution for the assembly of an elastic element on a watch component which is suitable for fragile materials such as silicon, which ensures a rigid assembly between the elastic element and the timepiece component in the service position of the assembly in a timepiece mechanism and which allows easy assembly and disassembly of the assembly and preferably without tools or deformation of the parts.
  • the assembly solution according to the invention also allows adjustment of the position and of the force of the elastic element exerted on the watch components.
  • the subject of the present invention is an assembly comprising at least one elastic element and at least one first and one second horological component according to the alternative of claim 1 or of claim 4.
  • Figure 1 illustrates a first embodiment of the invention comprising a hammer and its return spring.
  • Figure 2 illustrates a variant of the embodiment of Figure 1.
  • Figures 3a and 3b illustrate a variant of the first embodiment of the invention allowing adjustment of the force of the elastic element.
  • Figures 4a to 4c illustrate a second embodiment of the invention and its variants.
  • Figure 5 illustrates a variant of the invention and embodiments of Figures 1 to 4c.
  • the first embodiment of the invention illustrated in FIG. 1 comprises a chronograph hammer 1 pivoted at A and subjected to the action of its return spring 2.
  • the hammer 1 and return spring 2 assembly is intended to equipping a clockwork mechanism and in particular a chronograph mechanism.
  • the hammer 1 comprises an active end 10 intended to cooperate with a chronograph heart of the chronograph mechanism and a beak 12 intended to cooperate with a control member (column wheel for example).
  • the return spring 2 for its part comprises a first end 21 intended to cooperate with the hammer 1 and a second end 22 intended to be rigidly connected to a fixed part (bridge or plate for example, not shown) of the chronograph mechanism.
  • this second end 22 of return spring 2 is fixed rigidly in said fixed part by means of pins and screws.
  • the first end 21 of the return spring 2 it either bears against a portion of the hammer 1, or is also fixed rigidly to the hammer 1 by a pin and screw system.
  • the invention proposes another type of rigid connection between the return spring 2, the fixed part of the mechanism and the hammer 1 making it possible to guarantee the rigidity necessary for the operation of the assembly in service in a clockwork mechanism but also the use of fragile material, preferably silicon, oxidized silicon or a ceramic, for the return spring 2.
  • the first end 21 of the return spring 2 must be rigidly connected to the the hammer 1 so as to be fixed relative to the hammer 1 at least along the x and y axes, that is to say in the plane of the hammer 1.
  • the second end 22 of the spring reminder 2 in the service position, must be rigidly connected to a fixed part of a clockwork mechanism, so as to be fixed with respect to this fixed part at least along the x and y axes.
  • the first end 21 of the return spring 2 has a first particular shape shaped to be housed in a counter-form 11 made in the hammer 1.
  • the second end 22 of the spring reminder 2 has a second particular shape intended to cooperate with two fixed elements of the fixed part of the chronograph mechanism, represented by first and second stops or pins 31 and 32 in figure 1.
  • the return spring 2 in the service position of the assembly in the chronograph mechanism (assembled position of the assembly in the chronograph mechanism and hammer 1 at rest, FIG. 1), the return spring 2 is prestressed , that is to say that it exerts a torque on the hammer 1 and the first and second stops 31, 32.
  • This torque is on the one hand arranged to tend to move the hammer 1 so that it strikes the chronograph heart.
  • the prestressing torque of the return spring 2 tends to maintain the first end 21 of the return spring 2 in the counter-form 11 of the hammer 1, the contact between these two elements taking place in at least, but preferably exactly, three first distinct point bearing zones 111, 112, 113.
  • the prestressing torque tends to keep the second end 22 of the return spring 2 bearing against the first and second stops 31, 32 at least three second separate punctual bearing zones 221, 222, 223, (that is to say at least one second punctual bearing zone 221 on the first stop 31 and at least two second punctual bearing zones 222, 223 on the second stopper 32, as shown, or vice versa).
  • the connection between the first end 21 of the return spring 2 and the counter-form 11 of the hammer 1, the connection between the second end 22 of the return spring 2 and the first and second stops 31, 32, and the preloading torque of the return spring 2 form an assembly or rigid mounting of the return spring 2 in the hammer 1 and on the fixed part of the mechanism (represented by the stops 31, 32) in which all the degrees of freedom incompatible with the functioning of the assembly are blocked.
  • the return spring 2 in the service position of the assembly in the chronograph mechanism (position which corresponds to the rest position of the hammer in the chronograph mechanism), the return spring 2 therefore exerts an elastic force on the hammer 1, a force which therefore serves on the one hand to return the hammer to the operation of the assembly and also to the rigid assembly of the return spring 2 on the hammer 1.
  • the return spring 2 in the service position therefore exerts a constraint on the hammer 1 and on the fixed stops 31,32 arranged to move the hammer relative to said stops to bring it back to its initial position and to guarantee the rigid connection between the return spring 2 and the hammer 1.
  • the return spring 2 is preferably made of silicon, oxidized silicon or another fragile material (glass, sapphire, ceramic, etc.). The use of these materials for the return spring 2 is facilitated thanks to the present invention since it is not necessary to screw/drill/pinch/plastically deform the return spring 2 for its assembly on the hammer 1 and/ or the fixed part (represented by the stops 31, 32).
  • the arrangement of the parts has the advantage of reduced overall height since the return spring 2 and the hammer 1 are in the same plane.
  • FIG. 2 illustrates this variant in which the hammer 1 carries third and fourth stops 33, 34 arranged to cooperate with the first end 21 'of the return spring 2.
  • the prestressing torque of the return spring 2 tends to keep the first end 21' of the return spring 2 bearing against the third and fourth stops 33, 34 in at least three first point support zones
  • This variant uses the two levels (hammer and return spring) usually found with a hammer/spring assembly assembled by a pin/screw connection. This variant also makes it possible to keep an existing hammer and adapt it to its use with a return spring in a fragile material such as silicon or oxidized silicon.
  • the return spring could comprise one end fixed to its corresponding timepiece component (fixed part or hammer) by any suitable means known to those skilled in the art.
  • one end of the return spring could be fixed rigidly to the hammer or to a fixed part by means of a pin/screw connection or by permanent deformation of an additional assembly part.
  • the other end of the return spring is fixed to the other of the hammer or the fixed part according to the rigid connection by obstacles described above.
  • the return spring came in one piece with the hammer or the fixed part, the connection with this component therefore being one-piece, while the other end of the return spring is fixed to the other of the hammer or of the fixed part according to the rigid connection by obstacles described above.
  • the third and fourth stops 33, 34 could be carried by the first end 21 'of the return spring 2 while the hammer 1 has a shaped portion to cooperate with each of these stops to form a rigid link by obstacles as described above.
  • the assembly according to the invention formed of at least one elastic element intended to cooperate with at least a first and a second of the timepiece components is arranged to make it possible to adjust the position of the elastic element, its winding and therefore the force exerted on said timepiece components.
  • This embodiment also facilitates the positioning of the elastic element.
  • the elastic element 5 comprises a first end 51 intended to be rigidly connected to a fixed part of a clockwork mechanism in the service position and an elastic arm 53 terminated by a second end 52 intended to cooperating with a second timepiece component, not shown, for setting this second timepiece component in motion.
  • the first end 51 is arranged to cooperate with a first stop 6 and a second stop 7 fixed in the clockwork mechanism.
  • This first end 51 comprises in particular a shape, here a V-shaped slot, in which the first stop 6 is housed.
  • the elastic element 5 and in particular its arm 53 is prestressed, that is to say it exerts a torque on the second component (not shown) via its second end 52 and on the first and second stops 6, 7.
  • this torque tends to move the second component relative to the fixed stops 6, 7 for the operation of the assembly.
  • this torque tends on the other hand to maintain the first end 51 of the elastic element in contact with the first and second stops 6, 7 and in particular the first abutment 6 in the slot of the first end 51.
  • the contact between the first end 51 and the two abutments 6, 7 is made in at least three, preferably exactly three specific support zones: two first zones point support 61, 62 between the slot and the first stop 6 and a third point point support zone 71 between the first end 51 and the second stop 7.
  • the connection between the first end 51 of the elastic element 5 and the stops 6, 7 is therefore similar to the connection between the second end 22 of the return spring 2 and the first and second stops 31, 32 of the first embodiment: it is of a rigid link by obstacles in which certain degrees of mobility are suppressed (here, in x and in y), but each degree of mobility is only suppressed once.
  • the second stop 7 is an adjustable stop such as for example an eccentric as illustrated in FIGS. 3a and 3b.
  • the eccentric 7 By pivoting the eccentric 7, it is possible to adjust the position of the first end 51 and therefore the winding of the elastic element 5 and of its elastic arm 53 and the force exerted by said arm and the second end 52 of the elastic element 5 on the second timepiece component not shown for setting it in motion.
  • This arrangement also facilitates the positioning of the elastic element 5, in particular by the presence of a clearance between the first end 51 of the elastic element 5 and the eccentric 7.
  • FIGS. 4a to 4c A third embodiment of the invention illustrated in FIGS. 4a to 4c applies to the case where, in the service position of the assembly in a clockwork mechanism, the elastic element does not exert any prestress (sufficient ) on the watch component to which it must be rigidly connected.
  • the elastic element 1005 comprises a first end 1051 intended to be rigidly connected to a first watch component (symbolized by the stops 1006, 1007) in the service position of the assembly and an elastic arm 1053 terminated by a second end 1052 intended to cooperate with a second timepiece component (not illustrated) for its displacement during operation of the assembly.
  • the first end 1051 is arranged to cooperate with a first abutment 1006 and a second abutment 1007, both integral with the first timepiece component.
  • This first end 1051 notably comprises a shape, here a V-shaped slot, in which the first stop 1006 is housed.
  • the elastic element 1005 in the service position of the assembly, is not (not at all or not sufficiently) prestressed and does not exert sufficient torque on the stops 1006 and 1007 to maintain the first end 1051 of the elastic element 1005 in contact with the first and second stops 1006, 1007 and in particular the first stop 1006 in the slot of the first end 1051.
  • the elastic element 1005 in the service position does not exert sufficient torque on the first component and the stops 1006 and 1007 to form a rigid connection by obstacles similar to the connection between the second end 22 of the spring reminder 2 and the first and second stops 31, 32 of the first embodiment.
  • the elastic force necessary to create the rigid connection by obstacle between the elastic element 1005 and the first component (1006, 1007) is exerted by additional elastic means. Provision is therefore made for elastic means 1500 arranged to exert a force or a torque on the elastic element 1005 and its first end 1051. This torque tends to maintain the first end 1051 of the elastic element 1005 in contact with the first and second stops 1006, 1007 and in particular the first stop 1006 in the slot of the first end 1051.
  • the contact between the first end 1051 and the two stops 1006, 1007 is made in at least three, preferably exactly three point support zones: two first point support zones 1061, 1062 between the slot and the first abutment 1006 and a third point support zone 1071 between the first end 1051 and the second abutment 1007.
  • the connection between the first end 1051 of the element elastic and the stops 1006, 1007 is therefore similar to the connection between the second end 22 of the return spring 2 and the first and second stops 31, 32 of the first embodiment: it is a rigid connection by obstacles in which certain degrees of mobility are removed (here, in x and in y), but each degree of mobility is removed only once.
  • FIGS 4a to 4c illustrate three variants of additional elastic means 1500.
  • the additional elastic means 1500 comprise a leaf spring 1501 arranged between the first component and the first end 1051 of the elastic element 1005.
  • the leaf spring 1501 bears against the first end 1051 of the elastic element 1005 but is not fixed thereto.
  • the leaf spring 1501 is chosen and arranged to exert, in the service position of the assembly, a force or a torque on the first end 1051 which tends to maintain said first end 1051 of the elastic element 5 in contact with the first and second stops. 1006, 1007 and in particular the first stop 1006 in the slot of the first end 1051.
  • the leaf spring 1501 thus participates in forming a rigid connection by obstacles similar to that described above for the first and second embodiment.
  • Figures 4b and 4c illustrate a variant of the additional elastic means 1500 in which these additional elastic means 1500 comprise a leaf spring 1502, 1503 of which at least one end is fixed on the elastic element 1005 (either the leaf spring 1502, 1503 is attached on the elastic element 1005 or the leaf spring 1502, 1503 came in one piece with the elastic element 1005).
  • the other end of the leaf spring 1502, 1503 bears against a third stop 1504 carried by a fixed part of the movement or by the first component.
  • the leaf spring 1502, 1503 is chosen and arranged between the third stop 1504 and the elastic element 1005 to exert, in the service position of the assembly, a force or a torque on the first end 1051 which tends to maintain said first end 1051 of the elastic element 1005 in contact with the first and second stops 1006, 1007 and in particular the first stop 1006 in the slot of the first end 1051.
  • the leaf spring 1502, 1503 thus participates in forming a rigid connection by obstacles similar to that described more high for the first embodiment.
  • the variants of FIGS. 4b and 4c diverge on the shape of the leaf spring (straight for leaf spring 1503 and curved for leaf spring 1502).
  • this variant illustrates the case where the elastic means 1500 are arranged between the first component and the elastic element of the assembly according to the invention.
  • the elastic means 1500 could rest on a fixed part of the movement distinct from the first component of the assembly according to the invention.
  • the second stop 1007 and/or the fulcrum 1504 of the elastic means 1500 could be adjustable stops as in the second embodiment described in FIGS. 3a and 3b.
  • the connections between the first end of the elastic element and the watch component or components are arranged to eliminate the degrees of mobility of the elastic element in x and y .
  • the elastic element remains free along the z axis, a degree of mobility which it is not always necessary to limit in order to ensure the proper functioning of the elastic element.
  • one solution to limit the degree of mobility in z is to choose the elastic element and/or the elastic means so that the torque generated exerts sufficient friction on the component to limit movements along the z axis.
  • FIG. 5 Another solution is illustrated in FIG. 5 in which the elastic element is also retained along the z direction.
  • the elastic element 5 still comprises a first end 51 intended to be rigidly connected to a first timepiece component 100 in the service position of the assembly and an elastic arm 53 terminated by a second end 52 intended to cooperate with a second watch component not illustrated for setting it in motion.
  • the first end 51 is arranged to cooperate with a first abutment 8 and a second abutment 9 fixed in the first timepiece component 100 which can be a fixed part of a timepiece mechanism.
  • This first end 51 comprises in particular a shape (not visible in figure 5) in which the first stop 8 is housed.
  • the elastic element 5 and in particular the elastic arm 53 is prestressed, that is to say that said elastic arm 53 exerts a torque on the second component (not shown) via its second end 52 and on the first and second stops 8, 9.
  • This torque tends on the one hand to move the second component relative to the fixed part for the operation of the assembly and on the other hand, this torque tends to maintain the first end 51 of the elastic element in contact with the first and second stops 8 , 9 and in particular the first abutment 8 in the slot of the first end 51.
  • the contact between the first end 51 and the two abutments 8, 9 is made in at least three, preferably exactly three point support zones: two first punctual support zones between the slot and the first abutment 8 and a third point bearing zone between the first end 51 and the second abutment 9.
  • elastic means such as those described with reference to the third embodiment could be provided to maintain the first end 51 of the elastic element 5 in contact with the first and second stops 8, 9 and the connection by obstacles between the elastic element 5 and the first component 100 in the service position.
  • the first and second stops 8, 9 comprise a head 81, 91 covering a stud 82, 92.
  • the supports of the first end 51 of the elastic element are made on the studs 82, 92.
  • the head 81, 91 of each abutment 8, 9 is arranged to cover a portion of the first end 51 of the elastic element 5 in the service position of the assembly in order to retain said element in the z direction.
  • the subject of the present invention is an assembly intended to equip a timepiece mechanism and comprising at least one elastic element and at least one first and one second timepiece component.
  • the elastic element is intended to cooperate with each of the two horological components for setting movement of one of the components relative to the other during the operation of the assembly.
  • the elastic element comprises a first end intended to cooperate with the first timepiece component and a second end intended to cooperate with the second timepiece component.
  • the elastic element in the service position of the assembly in the clockwork mechanism, is arranged to exert a prestressing torque on the first and second clockwork components, a torque which tends to move the one of the watch components with respect to the other (for example, return spring).
  • the elastic element and its first end are shaped so that, in the service position of the assembly, said prestressing torque exerted by the elastic element on the first component and the second component maintains the first end of the elastic element in abutment on the first component in at least three first point support zones arranged to eliminate at least two degrees of freedom of movement between the first end of the elastic element and the first component.
  • connection thus formed between the elastic element and the first component in the service position of the assembly is isostatic.
  • the elastic element, the second component and the second end of the elastic element are shaped so that, in the service position of the assembly, the torque exerted by the elastic element on the first component and the second component maintains the second end of the elastic element in abutment on the second component in at least three second point support zones arranged to eliminate at least two degrees of freedom of movement between the second end and the second component.
  • connection thus formed between the elastic element and the second component in the service position of the assembly is isostatic.
  • the assembly further comprises elastic means separate from the elastic element (in the sense that the forces elastics produced by one and the other are distinct and/or are not exerted on the same objects) and arranged to cooperate with the elastic element to maintain the first end of the elastic element in abutment on the first component in at least three first point support zones arranged to eliminate at least two degrees of freedom of movement between the first end of the elastic element and the first component.
  • the elastic means are either attached to or come in one piece with the elastic element.
  • the second end of the elastic element is rigidly fixed to the second component by means of two screws and a pin, by being crimped in a tenon, by means of a ball joint or by being glued, brazed or made in one piece with said second end (traditional connections).
  • the first component and/or the second component are mobile or fixed components.
  • the first component is a movable component and the second component is a fixed component.
  • the present invention thus allows the assembly of an elastic element on a watch component which is suitable for all materials and in particular for fragile materials such as silicon, oxidized silicon, glass, sapphire or ceramics, which ensures an assembly rigid between the elastic element and the watch component in the service position.
  • the assembly according to the invention allows easy assembly, without tools, and also disassembly of the assembly, again without tools and without plastic deformation of parts.
  • the present invention provides alternatives applicable to cases where the elastic element exerts sufficient torque on the watch component in the service position of the assembly and to cases where the elastic element does not (not at all or not always) exert sufficient torque on the component watchmaker in service position of the assembly.
  • These alternatives apply the same principle of rigid connection by obstacles simply adapted to the arrangement of the elastic element with respect to the components with which it cooperates.
  • the construction requirements for the elastic element or the additional elastic means according to the alternatives are not exaggerated since the torque exerted for maintaining the connection by obstacles does not need to be excessive and the stressing can remain soft .

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Abstract

La présente invention a pour objet un ensemble destiné à équiper un mécanisme d'horlogerie et comprenant au moins un élément élastique (2) et au moins un premier et un second composants horlogers (1, 31, 32) l'élément élastique (2) étant destiné à coopérer avec chacun des premier et second composants horlogers (1, 31, 32) et l'élément élastique (2) exerçant en position de repos une contrainte sur les premier et second composants (1, 31, 32) qui tend à déplacer l'un desdits composants horlogers par rapport à l'autre. L'élément élastique (2) comprend une première extrémité (21) destinée à coopérer avec le premier composant (1), le premier composant (1) et la première extrémité (21) de l'élément élastique (2) étant conformés pour que, dans la position de service de l'ensemble, le couple exercé par l'élément élastique (2) sur le premier composant (1) et le second composant (31, 32) maintient la première extrémité de l'élément élastique (2) en butée sur le premier composant (1) en au moins trois premiers points d'appui distincts agencés pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la première extrémité (21) de l'élément élastique (2) et le premier composant (1).

Description

Ensemble destiné à équiper un mécanisme ou une pièce d’horlogerie et comprenant au moins un élément élastique et au moins un premier et un second composants horlogers
La présente invention a pour objet un ensemble destiné à équiper un mécanisme ou une pièce d’horlogerie et comprenant au moins un élément élastique, notamment une lame ressort, et au moins un premier et un second composants horlogers. Dans un mécanisme d’horlogerie, il existe de nombreuses pièces ou composants horlogers qui sont soumis à l’action d’un élément élastique, comme un ressort ou une lame ressort. On peut citer les cas d’une étoile soumise à l’action d’un sautoir, d’un marteau ou d’une bascule soumis à l’action de son ressort de rappel ou encore d’un cliquet qui est par définition un levier soumis à l’action d’un ressort.
En général, l’élément élastique comprend au moins une première extrémité fixée rigidement dans un premier composant horloger, qui peut être une partie fixe (platine, pont, bâti) du mouvement horloger ou un composant mobile (marteau, levier...). La seconde extrémité de l’élément élastique peut soit venir en appui (ponctuel ou permanent) contre un second composant horloger (fixe ou mobile) ou peut être également fixée rigidement audit second composant horloger. Dans le cas d’un cliquet par exemple, une extrémité de la lame ressort est fixée sur une partie fixe du mouvement tandis que l’autre extrémité vient en appui contre le levier. Quant au marteau, il est possible de fixer rigidement les deux extrémités du ressort, l’une sur une partie fixe du mouvement et l’autre sur le marteau.
Pour fixer rigidement une extrémité de l’élément élastique sur un composant horloger (mobile ou fixe), on utilise en général un système associant deux goupilles ou tubes et une ou des vis (liaison goupille-vis). Il est également possible de sertir l’extrémité de l’élément élastique dans un tenon en glissant ladite extrémité dans une fente dudit tenon avant de déformer ce dernier pour garantir une fixation rigide (liaison par déformation permanente d’une troisième pièce).
En général, l’élément élastique est réalisé dans un métal dur, le plus souvent en acier. Le silicium présente plusieurs avantages pour une utilisation comme élément élastique ou ressort dans un mouvement d’horlogerie : haute contrainte à la rupture, légèreté, dureté, précision de fabrication, possibilité de réaliser des formes complexes, faible frottement, chanfrein possible. Cependant, le silicium présente également des inconvénients dont le principal est son comportement fragile. Il est ainsi très délicat de visser une extrémité d’un élément élastique en silicium pour son assemblage rigide sur un composant horloger. Le comportement fragile du silicium impose en effet l’utilisation d’un joint intermédiaire, d’états de surface particuliers et/ou de couples de serrage maîtrisés, autant de contraintes qui rendent le montage ou la fabrication complexe. Une liaison du type goupille-vis est donc difficile à mettre en oeuvre.
D’autres types de liaisons rigides sont bien sûr possibles pour fixer rigidement l’extrémité d’un élément élastique en silicium sur un composant horloger : collage, brasage, croissance de matière ou une liaison par déformation permanente d’une troisième pièce comme le cas du tenon décrit plus haut. Ces solutions d’assemblage, bien que fonctionnelles, sont hyperstatiques (l'hyperstatisme est la situation d'un assemblage pour lequel le fonctionnement se fait avec plus de contraintes que ce qui est strictement nécessaire pour le maintenir, ce qui signifie qu'au moins un degré de mobilité d'une pièce est supprimé plusieurs fois). Ces liaisons ont également pour inconvénient de n’être pas démontables et ne permettent souvent pas de réglage de la position de l’extrémité de l’élément élastique sur le composant horloger.
Le but de la présente invention est donc de proposer une solution pour l’assemblage d’un élément élastique sur un composant horloger qui convienne à des matériaux fragiles comme le silicium, qui assure un assemblage rigide entre l’élément élastique et le composant horloger en position de service de l’ensemble dans un mécanisme d’horlogerie et qui permette un montage et un démontage de l’ensemble facile et de préférence sans outil ni déformation des pièces. De préférence, la solution d’assemblage selon l’invention permet aussi un réglage de la position et de l’effort de l’élément élastique exercés sur les composants horlogers.
La présente invention a pour objet un ensemble comprenant au moins un élément élastique et au moins un premier et un second composants horlogers selon l’alternative de la revendication 1 ou de la revendication 4.
Les figures annexées illustrent schématiquement et à titre d’exemple plusieurs variantes de l’invention.
La figure 1 illustre une première forme d’exécution de l’invention comprenant un marteau et son ressort de rappel.
La figure 2 illustre une variante de la forme d’exécution de la figure 1.
Les figures 3a et 3b illustrent une variante de la première forme d’exécution de l’invention permettant le réglage de l’effort de l’élément élastique.
Les figures 4a à 4c illustrent une seconde forme d’exécution de l’invention et ses variantes.
La figure 5 illustre une variante de l’invention et des formes d’exécution des figures 1 à 4c.
La première forme d’exécution de l’invention illustrée à la figure 1 comprend un marteau de chronographe 1 pivoté en A et soumis à l’action de son ressort de rappel 2. L’ensemble marteau 1 et ressort de rappel 2 est destiné à équiper un mécanisme d’horlogerie et notamment un mécanisme de chronographe.
De manière traditionnelle, le marteau 1 comprend une extrémité active 10 destinée à coopérer avec un cœur de chronographe du mécanisme de chronographe et un bec 12 destiné à coopérer avec un organe de commande (roue à colonnes par exemple). Le ressort de rappel 2 comprend quant à lui une première extrémité 21 destinée à coopérer avec le marteau 1 et une seconde extrémité 22 destinée à être reliée rigidement à une partie fixe (pont ou platine par exemple, non illustré) du mécanisme de chronographe.
Habituellement, cette seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 est fixée rigidement dans ladite partie fixe au moyen de goupilles et de vis. Quant à la première extrémité 21 du ressort de rappel 2, elle est soit en appui contre une portion du marteau 1, soit également fixée rigidement sur le marteau 1 par un système à goupilles et vis.
Si l’on souhaite réaliser le ressort de rappel 2 en silicium, il est très délicat de visser l’une ou l’autre ou les deux de ses extrémités 21 , 22 dans un autre composant pour assurer une liaison rigide.
Ainsi, l’invention propose un autre type de liaison rigide entre le ressort de rappel 2, la partie fixe du mécanisme et le marteau 1 permettant de garantir la rigidité nécessaire au fonctionnement de l’ensemble en service dans un mécanisme d’horlogerie mais également l’utilisation de matériau fragile, de préférence du silicium, du silicium oxydé ou une céramique, pour le ressort de rappel 2.
Dans la première forme d’exécution, pour que l’ensemble marteau 1/ressort de rappel 2 fonctionne, en position de service de l’ensemble dans un mécanisme de chronographe, la première extrémité 21 du ressort de rappel 2 doit être rigidement reliée au le marteau 1 de sorte à être fixe par rapport au marteau 1 au moins selon les axes x et y, c’est-à-dire dans le plan du marteau 1. De même, en position de service, la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 doit être rigidement reliée à une partie fixe d’un mécanisme d’horlogerie, de sorte à être fixe par rapport à cette partie fixe au moins selon les axes x et y. Pour ce faire, dans la première forme d’exécution illustrée, la première extrémité 21 du ressort de rappel 2 présente une première forme particulière conformée pour venir se loger dans une contre-forme 11 réalisée dans le marteau 1. La seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 présente quant à elle une seconde forme particulière destinée à coopérer avec deux éléments fixes de la partie fixe du mécanisme de chronographe, représentés par des première et seconde butées ou goupilles 31 et 32 dans la figure 1.
Dans cette première forme d’exécution, en position de service de l’ensemble dans le mécanisme de chronographe (position assemblée de l’ensemble dans le mécanisme de chronographe et marteau 1 au repos, figure 1), le ressort de rappel 2 est précontraint, c’est-à-dire qu’il exerce un couple sur le marteau 1 et les première et seconde butées 31, 32. Ce couple est d’une part agencé pour tendre à déplacer le marteau 1 pour qu’il vienne frapper le cœur de chronographe. Selon l’invention, le couple de précontrainte du ressort de rappel 2 tend à maintenir la première extrémité 21 du ressort de rappel 2 dans la contre- forme 11 du marteau 1, le contact entre ces deux éléments se faisant en au moins, mais de préférence exactement, trois premières zones d’appui ponctuelles distinctes 111, 112, 113. En outre, le couple de précontrainte tend à maintenir la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 en appui contre les première et seconde butées 31, 32 en au moins trois secondes zones d’appui ponctuelles distinctes 221, 222, 223, (c’est-à-dire au moins une seconde zone d’appui ponctuelle 221 sur la première butée 31 et au moins deux secondes zones d’appui ponctuelles 222, 223 sur la seconde butée 32, tel qu’illustré, ou vice versa).
Ainsi, en position de service de l’ensemble, la liaison entre la première extrémité 21 du ressort de rappel 2 et la contre-forme 11 du marteau 1, la liaison entre la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 et les première et seconde butées 31, 32, et le couple de précontrainte du ressort de rappel 2 forment un assemblage ou encastrement rigide du ressort de rappel 2 dans le marteau 1 et sur la partie fixe du mécanisme (représentés par les butées 31 , 32) dans lequel tous les degrés de liberté incompatibles avec le fonctionnement de l’ensemble sont bloqués. Dans la forme d’exécution illustrée, il y a blocage selon les axes x et y, le blocage en z n’étant pas indispensable pour le fonctionnement du marteau 1. Pour le blocage en z, notamment en cas de choc, une solution est de choisir le ressort de rappel 2 de sorte que le couple de précontrainte génère suffisamment de frottement pour garantir le maintien du ressort 2 selon l’axe z. Une autre solution pour le maintien selon l’axe z est décrite plus loin en référence à la figure 5. L’assemblage est ainsi isostatique puisque le fonctionnement se fait sans contrainte excessive et le principe fondamental de la statique suffit à déterminer toutes les inconnues de liaison de l’ensemble marteau/ressort/partie fixe. Certains degrés de mobilité sont supprimés (en x et en y), mais chaque degré de mobilité n'est supprimé qu'une seule fois.
Dans cette première forme d’exécution, en position de service de l’ensemble dans le mécanisme de chronographe (position qui correspond à la position de repos du marteau dans le mécanisme de chronographe), le ressort de rappel 2 exerce donc une force élastique sur le marteau 1, force qui sert donc d’une part au rappel du marteau le fonctionnement de l’ensemble et également à l’assemblage rigide du ressort de rappel 2 sur le marteau 1. Le ressort de rappel 2 en position de service exerce donc une contrainte sur le marteau 1 et sur les butées fixes 31,32 agencée pour déplacer le marteau par rapport auxdites butées pour le ramener dans sa position initiale et pour garantir la liaison rigide entre le ressort de rappel 2 et le marteau 1.
Le ressort de rappel 2 est de préférence réalisé en silicium, en silicium oxydé ou dans un autre matériau fragile (verre, saphir, céramique...). L’usage de ces matériaux pour le ressort de rappel 2 est facilité grâce à la présente invention puisqu’il n’est pas nécessaire de visser/percer/pincer/déformer plastiquement le ressort de rappel 2 pour son assemblage sur le marteau 1 et/ou la partie fixe (représentée par les butées 31 , 32).
Dans cette première forme d’exécution, l’agencement des pièces a l’avantage d’un encombrement en hauteur réduit puisque le ressort de rappel 2 et le marteau 1 sont dans le même plan.
En variante, il est possible de remplacer la liaison de type forme dans contre-forme entre la première extrémité 21 du ressort de rappel 2 et le marteau 1 par une liaison du type de celle entre la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 et des première et seconde butées 31 , 32. La figure 2 illustre cette variante dans laquelle le marteau 1 porte des troisième et quatrième butées 33, 34 agencées pour coopérer avec la première extrémité 21’ du ressort de rappel 2. En position de service de l’ensemble dans le mécanisme de chronographe, le marteau 1 au repos, le couple de précontrainte du ressort de rappel 2 tend à maintenir la première extrémité 21’ du ressort de rappel 2 en appui contre les troisième et quatrième butées 33, 34 en au moins trois premières zones d’appui ponctuelles
111, 112, 113, (par exemple, au moins une première zone d’appui ponctuelle 111 sur la troisième butée 33 et au moins deux premières zones d’appui ponctuelles
112, 113 sur la quatrième butée 34, tel qu’illustré). Cette variante reprend les deux niveaux (marteau et ressort de rappel) qu’on trouve habituellement avec un ensemble marteau/ressort assemblé par une liaison goupille/vis. Cette variante permet en outre de conserver un marteau existant et de l’adapter à son utilisation avec un ressort de rappel dans un matériau fragile comme le silicium ou le silicium oxydé.
Dans une autre variante de cette première forme d’exécution, le ressort de rappel pourrait comprendre une extrémité fixée à son composant horloger correspondant (partie fixe ou marteau) par tout moyen approprié connu de l’homme du métier. Par exemple, une extrémité du ressort de rappel pourrait être fixée rigidement au marteau ou à une partie fixe au moyen d’une liaison goupille/vis ou par déformation permanente d’une pièce d’assemblage additionnelle. Dans ce cas, l’autre extrémité du ressort de rappel est fixée à l’autre du marteau ou de la partie fixe selon la liaison rigide par obstacles décrite ci- dessus.
Dans un autre exemple de variante, le ressort de rappel est venu d’une pièce avec le marteau ou la partie fixe, la liaison avec ce composant étant donc monobloc, tandis que l’autre extrémité du ressort de rappel est fixée à l’autre du marteau ou de la partie fixe selon la liaison rigide par obstacles décrite ci-dessus. Enfin, dans une variante de la figure 2, les troisième et quatrième butées 33, 34 pourraient être portées par la première extrémité 21’ du ressort de rappel 2 tandis que le marteau 1 présente une portion conformée pour coopérer avec chacune de ces butées pour former une liaison rigide par obstacles telle que décrite ci-dessus.
Dans une seconde forme d’exécution illustrée aux figures 3a et 3b, l’ensemble selon l’invention formé d’au moins un élément élastique destiné à coopérer avec au moins un premier et un second des composants horlogers est agencé pour permettre de régler la position de l’élément élastique, son armage et donc l’effort exercé sur lesdits composants horlogers. Cette forme d’exécution permet également de faciliter la mise en place de l’élément élastique.
Dans cette forme d’exécution, l’élément élastique 5 comprend une première extrémité 51 destinée à être reliée rigidement à une partie fixe d’un mécanisme d’horlogerie en position de service et un bras élastique 53 terminé par une seconde extrémité 52 destinée à coopérer avec un second composant horloger non illustré pour la mise en mouvement de ce second composant horloger. En particulier, la première extrémité 51 est agencée pour coopérer avec une première butée 6 et une seconde butée 7 fixées dans le mécanisme d’horlogerie. Cette première extrémité 51 comprend notamment une forme, ici une fente en forme de V, dans laquelle vient se loger la première butée 6.
Comme dans la première forme d’exécution ci-dessus, en position de service de l’ensemble (position assemblée de l’élément élastique entre la partie fixe et le second composant dans le mécanisme d’horlogerie), l’élément élastique 5 et notamment son bras 53 est précontraint, c’est-à-dire qu’il exerce un couple sur le second composant (non illustré) par sa seconde extrémité 52 et sur les première et seconde butées 6, 7. D’une part, ce couple tend à déplacer le second composant par rapport aux butées fixes 6, 7 pour le fonctionnement de l’ensemble. Selon l’invention, ce couple tend d’autre part à maintenir la première extrémité 51 de l’élément élastique au contact des première et seconde butées 6, 7 et notamment la première butée 6 dans la fente de la première extrémité 51. Le contact entre la première extrémité 51 et les deux butées 6, 7 se fait en au moins trois, de préférence exactement trois zones d’appui ponctuelles : deux premières zones d’appui ponctuelle 61 , 62 entre la fente et la première butée 6 et une troisième zone d’appui ponctuelle 71 entre la première extrémité 51 et la seconde butée 7. En position de service de l’ensemble, la liaison entre la première extrémité 51 de l’élément élastique 5 et les butées 6, 7 est donc similaire à la liaison entre la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 et les première et seconde butées 31, 32 de la première forme d’exécution : il s’agit d’une liaison rigide par obstacles dans laquelle certains degrés de mobilité sont supprimés (ici, en x et en y), mais chaque degré de mobilité n'est supprimé qu'une seule fois.
La particularité de cette forme d’exécution est que la seconde butée 7 est une butée réglable comme par exemple un excentrique tel qu’illustré aux figures 3a et 3b. En faisant pivoter l’excentrique 7, il est possible de régler la position de la première extrémité 51 et donc l’armage de l’élément élastique 5 et de son bras élastique 53 et l’effort exercé par ledit bras et la seconde extrémité 52 de l’élément élastique 5 sur le second composant horloger non représenté pour sa mise en mouvement. Cet agencement permet également de faciliter la mise en place de l’élément élastique 5, notamment par la présence d’un jeu entre la première extrémité 51 de l’élément élastique 5 et l’excentrique 7.
Une troisième forme d’exécution de l’invention illustrée aux figures 4a à 4c s’applique au cas où, en position de service de l’ensemble dans un mécanisme d’horlogerie, l’élément élastique n’exerce pas de précontrainte (suffisante) sur le composant horloger auquel elle doit être reliée rigidement.
Dans cette troisième forme d’exécution, l’élément élastique 1005 comprend une première extrémité 1051 destinée à être reliée rigidement à un premier composant horloger (symbolisé par les butées 1006, 1007) en position de service de l’ensemble et un bras élastique 1053 terminé par une seconde extrémité 1052 destinée à coopérer avec un second composant horloger (non illustré) pour son déplacement lors du fonctionnement de l’ensemble. En particulier, la première extrémité 1051 est agencée pour coopérer avec une premier butée 1006 et une seconde butée 1007, toutes deux solidaires du premier composant horloger. Cette première extrémité 1051 comprend notamment une forme, ici un fente en V, dans laquelle vient se loger la première butée 1006.
Dans cette troisième forme d’exécution, en position de service de l’ensemble, l’élément élastique 1005 n’est pas (pas du tout ou pas suffisamment) précontraint et n’exerce pas de couple suffisant sur les butées 1006 et 1007 pour maintenir la première extrémité 1051 de l’élément élastique 1005 au contact des première et seconde butées 1006, 1007 et notamment la première butée 1006 dans la fente de la première extrémité 1051. C’est par exemple le cas, si le contact entre la seconde extrémité de l’élément élastique et le second composant horloger n’est pas permanent mais uniquement ponctuel durant le fonctionnement de l’ensemble. En d’autres termes, l’élément élastique 1005 en position de service n’exerce pas de couple suffisant sur le premier composant et les butées 1006 et 1007 pour former une liaison rigide par obstacles similaire à la liaison entre la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 et les première et seconde butées 31 , 32 de la première forme d’exécution.
Par conséquent, dans cette troisième forme d’exécution, la force élastique nécessaire à créer la liaison rigide par obstacle entre l’élément élastique 1005 et le premier composant (1006, 1007) est exercée par des moyens élastiques additionnels. Il est donc prévu des moyens élastiques 1500 agencés pour exercer une force ou un couple sur l’élément élastique 1005 et sa première extrémité 1051. Ce couple tend à maintenir la première extrémité 1051 de l’élément élastique 1005 au contact des première et seconde butées 1006, 1007 et notamment la première butée 1006 dans la fente de la première extrémité 1051. Le contact entre la première extrémité 1051 et les deux butées 1006, 1007 se fait en au moins trois, de préférence exactement trois zones d’appui ponctuelles : deux premières zones d’appui ponctuelles 1061, 1062 entre la fente et la première butée 1006 et une troisième zone d’appui ponctuelle 1071 entre la première extrémité 1051 et la seconde butée 1007. Ainsi, grâce aux moyens élastiques 1500, en position de service de l’ensemble, la liaison entre la première extrémité 1051 de l’élément élastique et les butées 1006, 1007 est donc similaire à la liaison entre la seconde extrémité 22 du ressort de rappel 2 et les première et seconde bute 31, 32 de la première forme d’exécution : il s’agit d’une liaison rigide par obstacles dans laquelle certains degrés de mobilité sont supprimés (ici, en x et en y), mais chaque degré de mobilité n'est supprimé qu'une seule fois.
Les figures 4a à 4c illustrent trois variantes des moyens élastiques additionnels 1500.
Dans la figure 4a, les moyens élastiques additionnels 1500 comprennent une lame ressort 1501 agencée entre le premier composant et la première extrémité 1051 de l’élément élastique 1005. Dans cette variante, la lame ressort 1501 vient en appui contre la première extrémité 1051 de l’élément élastique 1005 mais n’est pas fixée à celui-ci. La lame ressort 1501 est choisie et agencée pour exercer en position de service de l’ensemble, une force ou un couple sur la première extrémité 1051 qui tend à maintenir ladite première extrémité 1051 de l’élément élastique 5 au contact des première et seconde butées 1006, 1007 et notamment la première butée 1006 dans la fente de la première extrémité 1051. La lame ressort 1501 participe ainsi à former une liaison rigide par obstacles similaire à celle décrite plus haut pour les première et seconde forme d’exécution.
Les figures 4b et 4c illustre une variante des moyens élastiques additionnels 1500 dans laquelle ces moyens élastiques additionnels 1500 comprennent une lame ressort 1502, 1503 dont une extrémité au moins est fixée sur l’élément élastique 1005 (soit la lame ressort 1502, 1503 est rapportée sur l’élément élastique 1005 soit la lame ressort 1502, 1503 est venue d’une pièce avec l’élément élastique 1005). L’autre extrémité de la lame ressort 1502, 1503 vient en appui contre une troisième butée 1504 portée par une partie fixe du mouvement ou par le premier composant. Comme dans la variante précédente, la lame ressort 1502, 1503 est choisie et agencée entre la troisième butée 1504 et l’élément élastique 1005 pour exercer en position de service de l’ensemble, une force ou un couple sur la première extrémité 1051 qui tend à maintenir ladite première extrémité 1051 de l’élément élastique 1005 au contact des première et seconde butées 1006, 1007 et notamment la première butée 1006 dans la fente de la première extrémité 1051. La lame ressort 1502, 1503 participe ainsi à former une liaison rigide par obstacles similaire à celle décrite plus haut pour la première forme d’exécution. Les variantes des figures 4b et 4c divergent sur la forme de la lame ressort (droite pour la lame ressort 1503 et courbe pour la lame ressort 1502).
Dans la variante de la figure 4a, les extrémités de la lame ressort 1501 prennent appui ou sont fixées sur un point d’appui solidaire de la butée 1007. De manière générale, cette variante illustre le cas où les moyens élastiques 1500 sont agencés entre le premier composant et l’élément élastique de l’ensemble selon l’invention. En variante, les moyens élastiques 1500 pourraient prendre appui sur une partie fixe du mouvement distincte du premier composant de l’ensemble selon l’invention.
Dans une variante de cette troisième forme d’exécution, la seconde butée 1007 et/ou le point d’appui 1504 des moyens élastiques 1500 pourraient être des butées réglables comme dans la seconde forme d’exécution décrite aux figures 3a et 3b.
Dans les formes d’exécution ci-dessus, les liaisons entre la première extrémité de l’élément élastique et le ou les composants horlogers (marteau ou partie fixe) sont agencées pour supprimer les degrés de mobilité de l’élément élastique en x et y. L’élément élastique reste libre selon l’axe z, degré de mobilité qu’il n’est pas toujours nécessaire de limiter pour assurer le bon fonctionnement de l’élément élastique. Comme indiqué précédemment, une solution pour limiter le degré de mobilité en z est de choisir l’élément élastique et/ou les moyens élastiques de sorte que le couple généré exerce suffisamment de frottement sur le composant pour limiter les mouvements selon l’axe z. Une autre solution est illustrée dans la figure 5 dans laquelle l’élément élastique est également retenu selon la direction z.
Dans cette variante, l’élément élastique 5 comprend toujours une première extrémité 51 destinée à être reliée rigidement à un premier composant horloger 100 en position de service de l’ensemble et un bras élastique 53 terminé par une seconde extrémité 52 destinée à coopérer avec un second composant horloger non illustré pour sa mise en mouvement. En particulier, la première extrémité 51 est agencée pour coopérer avec une première butée 8 et une seconde butée 9 fixées dans le premier composant horloger 100 qui peut être une partie fixe d’un mécanisme d’horlogerie. Cette première extrémité 51 comprend notamment une forme (non visible dans la figure 5) dans laquelle vient se loger la première butée 8.
Comme dans la première forme d’exécution ci-dessus, en position de service de l’ensemble (position assemblée de l’élément élastique entre la partie fixe et le second composant dans le mécanisme d’horlogerie), l’élément élastique 5 et notamment le bras élastique 53 est précontraint, c’est-à-dire que ledit bras élastique 53 exerce un couple sur le second composant (non illustré) par sa seconde extrémité 52 et sur les première et seconde butées 8, 9. Ce couple tend d’une part à déplacer le second composant par rapport à la partie fixe pour le fonctionnement de l’ensemble et d’autre part, ce couple tend à maintenir la première extrémité 51 de l’élément élastique au contact des première et seconde butées 8, 9 et notamment la première butée 8 dans la fente de la première extrémité 51. Le contact entre la première extrémité 51 et les deux butées 8, 9 se fait en au moins trois, de préférence exactement trois zones d’appui ponctuelles : deux premières zones d’appui ponctuelles entre la fente et la première butée 8 et une troisième zone d’appui ponctuelle entre la première extrémité 51 et la seconde butée 9. En variante, dans le cas où l’élément élastique 5 ne serait pas suffisamment précontraint en position de service, des moyens élastiques comme ceux décrits en référence à la troisième forme d’exécution pourraient être prévus pour assurer le maintien de la première extrémité 51 de l’élément élastique 5 au contact des première et seconde butées 8, 9 et la liaison par obstacles entre l’élément élastique 5 et le premier composant 100 en position de service.
Dans cette variante, les première et seconde butées 8, 9 comprennent une tête 81 , 91 coiffant un plot 82, 92. Les appuis de la première extrémité 51 de l’élément élastique se font sur les plots 82, 92. La tête 81 , 91 de chaque butées 8, 9 est agencée pour recouvrir une portion de la première extrémité 51 de l’élément élastique 5 en position de service de l’ensemble pour ainsi retenir ledit élément dans la direction z. Avec cette variante, on conserve une liaison rigide par obstacles isostatique mais dans laquelle trois degrés de liberté de l’élément élastique par rapport au premier composant sont supprimés. Avec cette variante, il est possible de sécuriser des assemblages qui pourraient être sensibles au choc, par exemple du fait de la masse des composants.
En variante, il est possible de prévoir une rainure dans l’épaisseur de la première extrémité de l’élément élastique et dans laquelle vient se loger la tête 81 , 91 des butées 8, 9. Avec cette variante, le maintien dans la direction z est assuré sans augmenter la hauteur de l’ensemble. Il est notamment possible de l’appliquer à la première forme d’exécution ci-dessus et à la liaison entre la contre-forme 11 (qui présente alors une rainure sur son pourtour) et la première extrémité 21 du ressort de rappel 2.
Les formes d’exécution et leurs variantes décrites ci-dessus sont des exemples de mise en œuvre de la présente invention. En particulier, certaines de ces formes d’exécutions et variantes sont combinables pour former d’autres variantes et ces combinaisons et variantes sont à la portée de l’homme du métier.
En général, la présente invention a pour objet un ensemble destiné à équiper un mécanisme d’horlogerie et comprenant au moins un élément élastique et au moins un premier et un second composants horlogers. L’élément élastique est destiné à coopérer avec chacun des deux composants horlogers pour la mise en mouvement de l’un des composants par rapport à l’autre durant le fonctionnement de l’ensemble. L’élément élastique comprend une première extrémité destinée à coopérer avec le premier composant horloger et une seconde extrémité destinée à coopérer avec le second composant horloger .
Selon une première alternative de l’invention, en position de service de l’ensemble dans le mécanisme d’horlogerie, l’élément élastique est agencé pour exercer un couple de précontrainte sur les premier et second composants horlogers, couple qui tend à déplacer l’un des composants horlogers par rapport à l’autre (par exemple, ressort de rappel). De plus, l’élément élastique et sa première extrémité sont conformés pour que, dans la position de service de l’ensemble, ledit couple de précontrainte exercé par l’élément élastique sur le premier composant et le second composant maintient la première extrémité de l’élément élastique en butée sur le premier composant en au moins trois premières zones d’appui ponctuelles agencées pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la première extrémité de l’élément élastique et le premier composant.
De préférence, la liaison ainsi formée entre l’élément élastique et le premier composant en position de service de l’ensemble est isostatique.
De préférence, l’élément élastique, le second composant et la seconde extrémité de l’élément élastique sont conformés pour que dans la position de service de l’ensemble, le couple exercé par l’élément élastique sur le premier composant et le second composant maintient la seconde extrémité de l’élément élastique en butée sur le second composant en au moins trois secondes zones d’appui ponctuelles agencées pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la seconde extrémité et le second composant.
De préférence, la liaison ainsi formée entre l’élément élastique et le second composant en position de service de l’ensemble est isostatique.
Dans une seconde alternative de l’invention, l’ensemble comprend en outre des moyens élastiques distincts de l’élément élastique (dans le sens où les forces élastiques produites par l’un et l’autre sont distinctes et/ou ne s’exercent pas sur les mêmes objets) et agencés pour coopérer avec l’élément élastique pour maintenir la première extrémité de l’élément élastique en butée sur le premier composant en au moins trois premières zones d’appui ponctuelles agencées pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la première extrémité de l’élément élastique et le premier composant.
Dans une variante de cette seconde alternative, les moyens élastiques sont soit rapportés sur soit venus d’une pièce avec l’élément élastique.
En variante générale, la seconde extrémité de l’élément élastique est rigidement fixée au seconde composant au moyen de deux vis et d’une goupille, en étant sertie dans un tenon, au moyen d’une articulation du type rotule ou en étant collée, brasée ou venue d’une pièces avec ladite seconde extrémité (liaisons traditionnelles).
Le premier composant et/ou le second composant sont des composants mobiles ou fixes.
Le premier composant est un composant mobile et le second composant est un composant fixe.
La présente invention permet ainsi l’assemblage d’un élément élastique sur un composant horloger qui convient à tous les matériaux et en particulier aux matériaux fragiles comme le silicium, le silicium oxydé, le verre, le saphir ou les céramiques, qui assure un assemblage rigide entre l’élément élastique et le composant horloger en position de service. L’assemblage selon l’invention permet un montage facile, sans outils, et également le démontage de l’ensemble, là encore sans outils et sans déformation plastique de pièces. Selon, les variantes, il est en outre possible de réduire le nombre de pièces utilisées (liaisons forme/contre-forme directement usinées dans les composants), de réduire l’encombrement ou en tous les cas de ne pas l’augmenter, de régler la position et l’effort de l’élément élastique et/ou des moyens élastiques et d’adapter facilement des composants existants. De plus, la présente invention propose des alternatives applicables aux cas où l’élément élastique exerce un couple suffisant sur le composant horloger en positon de service de l’ensemble et aux cas où l’élément élastique n’exerce pas (pas du tout ou pas toujours) un couple suffisant sur le composant horloger en position de service de l’ensemble. Ces alternatives appliquent le même principe de liaison rigide par obstacles simplement adapté à l’agencement de l’élément élastique par rapport aux composants avec lequel il coopère. Les exigences de construction pour l’élément élastique ou les moyens élastiques additionnels selon les alternatives ne sont pas exagérées puisque le couple exercé pour le maintien de la liaison par obstacles n’a pas besoin d’être excessif et la mise en contrainte peut rester douce.

Claims

Revendications
1. Ensemble destiné à équiper un mécanisme d’horlogerie et comprenant au moins un élément élastique (2 ;5) et au moins un premier et un second composants horlogers (1 , 31 , 32 ; 100) l’élément élastique (2 ; 5) comprenant une première extrémité (21 ; 51) destinée à coopérer avec le premier composant (1 ; 100) et une seconde extrémité (22) destinée à coopérer avec le second composant (31, 32) et l’élément élastique (2 ;5) exerçant, en position de service de l’ensemble, une contrainte sur les premier et second composants horlogers (1 , 31, 32 ; 100) qui tend à déplacer l’un desdits composants horlogers par rapport à l’autre, l’ensemble étant caractérisé par le fait que le premier composant (1 ; 100), l’élément élastique (2 ; 5) et sa première extrémité (21 ; 51) sont conformés pour que, dans la position de service de l’ensemble, le couple exercé par l’élément élastique (2 ;5) sur le premier composant (1 ; 100) et le second composant (31, 32) maintient la première extrémité de l’élément élastique (2 ; 5) en butée sur le premier composant (1) en au moins trois premières zones d’appui ponctuelles (111, 112, 113) agencées pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la première extrémité (21 ; 51) de l’élément élastique (2 ;5) et le premier composant (1 ;100).
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le second composant (31, 32) et la seconde extrémité (22) de l’élément élastique (2) sont conformés pour que dans la position de service de l’ensemble, le couple exercé par l’élément élastique (2) sur le premier composant (1) et le second composant (31, 32) maintient la seconde extrémité (22) de l’élément élastique (2) en butée sur le second composant (31 , 32) en au moins trois seconds points d’appui distincts (221 , 22, 223) agencés pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la seconde extrémité (22) de l’élément élastique (2) et le second composant (31 , 32).
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu’il est agencé pour que la liaison ainsi formée entre l’élément élastique (2) et le second composant (31 , 32) en position de service est isostatique.
4. Ensemble destiné à équiper un mécanisme d’horlogerie et comprenant au moins un élément élastique (1005) et au moins un premier et un second composants horlogers (1006, 1007) l’élément élastique (1005) comprenant une première extrémité (1051 ) destinée à coopérer avec le premier composant (1006, 1007) et une seconde extrémité (1052) destinée à coopérer avec le second composant pour le déplacement de l’un des composants par rapport à l’autre, l’ensemble étant caractérisé par le fait qu’il comprend en outre des moyens élastiques (1500, 1501 , 1502, 1503) agencés pour coopérer avec l’élément élastique pour maintenir la première extrémité (1051) de l’élément élastique (1005) en butée sur le premier composant (1006, 1007) en au moins trois premières zones d’appui ponctuelles (1061 , 1062, 1071 ) agencées pour supprimer au moins deux degrés de liberté de mouvement entre la première extrémité (1051) de l’élément élastique (1005) et le premier composant (1006, 1007).
5. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’il est agencé pour que la liaison ainsi formée entre l’élément élastique (2 ;5) et le premier composant (1 ; 100) en position de service est isostatique.
6. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la seconde extrémité de l’élément élastique est rigidement fixée au second composant au moyen d’une liaison vis/goupille, en étant sertie dans un tenon, d’une articulation du type rotule ou en étant collée, brasée ou venue d’une pièces avec ladite seconde extrémité.
7. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le premier composant et/ou le second composant sont des composants mobiles ou fixes.
8. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le premier composant (1) est un composant mobile et le second composant (31 , 32) est un composant fixe.
9. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’un parmi le premier composant et la première extrémité de l’élément élastique comprend deux butées tandis que l’autre présente une première forme particulière de sorte que dans la position de service de l’ensemble, le couple exercé par l’élément élastique sur le premier composant et le second composant ou le couple exercé par les moyens élastiques sur l’élément élastique maintient la première forme en contact contre les butées, ledit contact se faisant sur lesdites au moins trois zones d’appui ponctuelles.
10. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le premier composant présente une forme et la première extrémité de l’élément élastique présent une contre-forme correspondante de sorte que dans la position de service de l’ensemble, le couple exercé par l’élément élastique sur le premier composant et le second composant ou le couple exercé par les moyens élastiques sur l’élément élastique maintient la forme en butée dans la contre-forme, le contact entre la forme et la contre- forme se faisant sur lesdites au moins trois zones d’appui ponctuelles.
11. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la première extrémité de l’élément élastique et/ou le premier composant sont en outre agencés pour supprimer un troisième degré de liberté de mouvement entre ledit élément élastique et le premier composant en position de service.
12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l’un de la première extrémité de l’élément élastique ou du premier composant comprend une rainure dans laquelle vient se loger une portion de l’autre de l’élément élastique ou du premier composant.
13. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l’un de la première extrémité de l’élément élastique ou du premier composant comprend un épaulement agencé pour recouvrir en position de service une portion de l’autre de l’élément élastique ou du premier composant.
14. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’élément élastique et/ou les moyens élastiques sont réalisés en métal, en matériaux fragiles ou en silicium, silicium oxydé, verre, saphir ou en céramique.
15. Pièce d’horlogerie comprend un ensemble selon l’une des revendications précédentes.
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