CH677168B5

CH677168B5 -

Info

Publication number: CH677168B5
Application number: CH2795/88A
Authority: CH
Inventors: Toshimasa Ikegami
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1991-10-31
Also published as: CH677168GA3; HK40694A; GB2207876A; CN1014553B; CN1030829A; GB8817225D0; KR930002497B1; GB2207876B; US5515607A; KR890002732A

Description

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Description

La présente invention concerne un mobile d'horlogerie comprenant au moins une partie de supporte-ment-pivotement destinée à assurer le support pivotant du mobile dans une platine ou un pont d'engrenage, une partie formant pignon, faite d'une pièce avec la partie de supportement-pivotement, et une partie de planche formant une roue munie d'une denture à sa circonférence. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication de ce mobile.

Selon une structure traditionnelle de mobile d'horlogerie, proposée par exemple par le fascicule de publication de brevet japonais no 62 161 076, de même que par le très ancien brevet américain no 328 307, la roue et le pignon sont formés séparément, puis ces deux constituants sont réunis par chassage.

Dans la structure décrite par le fascicule de publication no 62 161 076 susmentionné, la partie dentée est façonnée par fraisage de denture sur une plaque de forme découpée obtenue par usinage à ia presse. Le pignon est réalisé par fraisage d'une denture sur un arbre obtenu par décolletage dans des opérations séparées de celles de la denture. Ensuite, la partie de pignon est chassée dans la partie dentée afin que ses deux constituants soient fixés l'un à l'autre rigidement. En conséquence, les temps d'usinage de la denture et du pignon sont réduits à 20 et 30 secondes respectivement. Le temps d'assemblage est de 1 à 2 secondes.

L'ensemble des publications antérieures CH-651 232, US-3 862 577, US-4 254 540, US-328 307 et FR-2 057 084 peut être considéré comme menant à ia connaissance d'un mobile répondant à la définition générique précédemment énoncée, c'est-à-dire au préambule de la revendication 1.

Il n'y a rien à dire ici de plus concernant CH-651 232 et US-3 862 577, ces publications n'ayant nullement été citées à rencontre de ce qui constitue la partie caractérisante de la revendication 1 (revendication 2 primitive).

On remarque par ailleurs que l'exposé US-4 254 540 propose, selon tout ce qu'expriment son dessin et son texte, un mobile muni d'un passage central traversant. D'autre part, si l'on se rapporte aux fig. 7 et 9 de cet exposé, on voit que les «indexations» 19 de la partie 14 ne font pas de celle-ci un pignon, mais plutôt une came.

L'exposé US-328 307 (du 13 octobre 1885) propose un mobile en deux pièces, l'une centrale, percée d'une ouverture, et qui ne constitue même pas un pignon, et l'autre, périphérique, chassée sur la première et munie d'une denture d'engrenage.

Quant à l'exposé FR-2 057 084, il propose un mobile en matière synthétique qui présente un perçage central traversant. Selon toute vraisemblance, la partie en matière plastique est obtenue par moulage, en tous les cas, il ne saurait être question d'une pièce obtenue par forgeage, ce processus ne s'ap-pliquant qu'aux pièces métalliques. De plus, la partie formant roue d'engrenage, avec sa configuration de cloche, n'est guère assimilable à une partie de planche.

Il convient de mentionner encore, concernant la revendication 3 annexée, que l'exposé GB-1 025 298, qui concerne une pièce beaucoup plus grande qu'une pièce de montre, comprend un éjecteur qui agit centralement contre un pivot, sans aucune relation avec un éventuel pignon et sans nécessiter de ménager la faible rigidité axiale d'une partie de planche assez mince.

La présente invention a pour but de fournir un mobile d'horlogerie et un procédé de fabrication de ce dernier qui soit monolithique et présente, du fait de son façonnage, une résistance compatible avec celle que présente une pièce de montre, tout en ayant une haute qualité, c'est-à-dire une faible dispersion de tolérance, concernant le profil des dents et les parties qui assurent le positionnement axial du mobile. Le procédé par compression proposé permet d'obtenir un mobile d'horlogerie ayant une hauteur de pignon suffisante tout en maintenant des qualités de légèreté, importantes pour les mobiles ayant à subir de fortes accélérations et décélérations, le but de l'invention étant bien sûr aussi d'obtenir le mobile amélioré en question moyennant un faible coût de production.

Conformément à l'invention, le but visé est atteint par la présence des caractères énoncés dans la revendication 1 annexée, en ce qui concerne le mobile lui-même, et par ia présence des caractères énoncés dans la revendication 2 annexée en ce qui concerne le procédé de fabrication du mobile.

La revendication 3, dépendante, définit un mode d'utilisation d'un éjecteur propre à éviter tout endommageaient du mobile, léger et donc fragile, lors de son éloignement de la matrice de forgeage ou compression.

Plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention vont maintenant être décrites en se référant aux dessins annexés dont la fig. 1 est une vue en plan montrant un mouvement d'horlogerie contenant des mobiles qui sont des formes d'exécution de l'objet de l'invention,

les fig. 2 à 5 sont des vues en coupe de ce mouvement,

les fig. 6 et 8 sont des vues en coupe montrant une autre forme d'exécution du pont de rouage,

les fig. 7 (a) et 7 (b) sont des vues en perspective montrant un élément du mobile de minuterie,

la fig. 9 est une illustration montrant le profil des dents du pignon dans une forme d'exécution du mobile selon l'invention,

les fig. 10 à 12 sont des vues en coupe montrant un mobile d'horlogerie d'une autre forme d'exécution, les fig. 13 (a) et 13 (b) sont des vues en plan et en coupe illustrant le procédé de la présente invention,

la fig. 14 est une vue en coupe montrant une autre forme d'exécution du pont de rouage, la fig. 15 est une vue en coupe du mobile de transmission selon une forme d'exécution de l'objet de l'invention,

les fig. 16 (a) et 16 (b) sont des vues en plan et en coupe montrant l'opération de forgeage ou de compression, ainsi que le découpage par cisaillement du mobile de transmission de la fig. 15, ainsi que de la plus grande partie de la matrice,

les fig. 17 (a) et 17 (b) sont des vues en coupe

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montrant une forme d'exécution relative au pivotement du mobile d'horlogerie selon l'invention, et la fig. 18 est une vue en coupe partielle montrant la matrice dans une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention.

Dans les fig. 1 à 5, le chiffre de référence 1 désigne un élément de bâti principal et le chiffre de référence 2 un pont de rouage qui est placé sur le côté frontal de l'élément de bâti principal 1. Un mobile de centre 3 est supporté rotativement par une partie 1a de l'élément 1 qui est découpé et rabattu. Ce mobile de centre est également supporté par une partie saillante de l'arbre du mobile des secondes 4 empilé sur le mobile de centre. Le mobile des secondes 4 est supporté d'autre part par un élément proéminent 2a du pont de rouage et par la partie percée et rabattue 1a par l'intermédiaire du mobile 3. Les jeux du mobile de centre 3 et du mobile de secondes 4 sont déterminés par la surface supérieure de la plaque de base principale 1 et par une partie semi-découpée du pont 2 (en fait, l'opération faite à la presse pour façonner la partie saillante 2a est une opération de découpage partiel avec repoussage de la pièce découpée jusqu'à mi-hauteur). Le mobile des secondes 4 comporte une partie de pignon 4b qui est en prise avec une denture 5a d'un mobile de petite moyenne. Ce mobile de secondes comporte encore une planche 4c, un arbre 4d et une partie concave 4e formée par forgeage (le cas échéant, forgeage à froid) ou par compression et le dit mobile comporte encore une denture 4a qui est solidaire du mobile et formé par cisaillement (découpage). La partie d'arbre 4f est chassée dans la roue. Le mobile de petite moyenne 5 comporte une partie de pignon 5b formée par forgeage ou compression, une planche 5c, un pivot inférieur 5d, une partie concave 5e, jouant le rôle de pivot supérieur, et une denture 5a qui est formée par découpage du profil des dents. Le pivot inférieur 5d est supporté dans une trou de la plaque de base principale et le pivot supérieur est supporté par le bossage 2b formé par étirage et usinage et/ou découpage partiel. La plaque de base principale 1 est équipée d'un élément plié 1c destiné à éviter que le mobile de petite moyenne s'incline au cours de l'assemblage. La structure du mobile de transmission 6 est la même que celle du mobile de petite moyenne, mais la position du pivot supérieur 6d est différente de celle de la partie concave 6c qui joue le rôle de pivot inférieur. En ce qui concerne le mobile de transmission 6, le pivot supérieur 6d est supporté dans un trou qui est ménagé dans un élément découpé partiellement sur le pont de rouage, tandis que la partie concave 6c qui joue le rôle de pivot inférieur est supporté par un élément d'axe du stator 7. La hauteur du pignon L de l'organe précité formé par forgeage ou compression doit être supérieure à 0,4 mm. Afin de satisfaire les conditions ci-dessus, le nombre des dents du pignon doit être d'au moins 8, le matériau de ces éléments étant préférablement un alliage de cuivre, plus spécialement du bronze, ou de l'aluminium. De plus, le rapport entre l'épaisseur de la planche T par rapport à la hauteur du pignon L, c'est-à-dire le rapport T/L, est préférablement inférieur à 1/2, afin de diminuer l'épaisseur de la pièce d'horlogerie. De plus, l'épaisseur de la planche est préférablement inférieure à 0,25 mm, afin de permettre un découpage à la presse des profils des dents avec un module relativement petit. Le but de la partie découpée partiellement, qui supporte le mobile des secondes et le mobile 4 et le mobile intermédiaire 6 monté sur le pont de rouage 2, est de réduire la résistance du contact des éléments qui déterminent les jeux des mobiles et de réaliser une commande à faible frottement sur les mobiles, ce qui évite l'utilisation de pierres ou autres types de paliers. Un autre but de la partie découpée partiellement, qui supporte le pivot supérieur du mobile de transmission 6, est de fonctionner comme réservoir d'huile. Le rotor 8 est fait de matière plastique et son pivot inférieur est supporté par un trou dans une partie découpée partiellement de la meme manière que pour le mobile indiqué précédemment. Le pivot supérieur du rotor est supporté dans un trou formé dans une partie creusée obtenue par découpage partiel dans le pont de rouage 2. Le stator 7 est positionné dans le sens horizontal par deux rebords relevés ménagés dans la plaque de base principale. Sur cet élément sont montés le bloc de bobine comprenant le noyau magnétique 9, le support des conducteurs de bobines 10 permettant de réunir la bobine à des bornes et ia plaque isolante 11. Le substrat du conducteur de bobines 10 est revêtu d'un réseau de piste sur le côté du noyau magnétique 9. Il comporte un trou pour le guidage de la périphérie externe d'une puce de circuit intégrée 12 et son motif de piste imprimée correspond aux pattes (Au) de la puce IC 12 placée à l'intérieur du trou et faisant saillie hors de ce trou. La puce IC est introduite dans le trou du substrat 10 au moment de l'assemblage, après quoi la puce IC 12 est pressée par un ressort de puce faisant partie du pont de rouage 2. De ce fait, la force du ressort établit la connexion entre la puce IC 12 et les pistes du substrat.

De plus, cette force de ressort réalise aussi les connexions magnétiques entre le stator 7 et le noyau magnétique 9. Le chiffre de référence 13 désigne le cristal oscillant. Le positionnement horizontal de cette pièce est obtenu par un trou ménagé dans la plaque de base principale ou platine. Une plaque isolante 11, la borne de l'oscillateur 13b et le substrat des conducteurs de bobines 10, dont les pistes sont formées sur le côté tourné vers la plaque de base principale, sont intercalés entre une partie pliée 1d de la plaque de base principale et le ressort de pression des bornes 2c du pont de rouage, ce qui établit la connexion entre le réseau des pistes imprimées et la borne 13b de l'oscillateur grâce à la force de ressort de ce ressort de pression de borne. De plus, l'oscillateur 13 est pressé par le ressort de pression d'oscillateur 2d. La plaque d'isolation 11 est disposée sur le ressort 1e de borne moins et le réseau des pistes de cuivre 10a qui fait saillie de l'arête du bord du substrat de conducteur de bobines est également disposé au-dessus. Ainsi, la cathode de la batterie 14 est connectée au réseau des pistes de cuivre 10a par la force du ressort de borne moins 1e. La connexion à la borne positive est réalisée par la borne

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2d qui est façonnée d'une pièce avec le pont de rouage.

La tige de commande 15 est guidée dans le sens vertical vers la plaque et dans la direction horizontale de la platine 1 par les éléments pliés 1f et 1g de la plaque de base. Cette tige de commande est guidée par un élément saillant de la plaque de base qui est formée par étirage ou découpage partiel. Les raisons de cette structure sont qu'elles éliminent les défectuosités causées par la déformation des trous de guidage au moment de l'opération de pliage, ce qui présente des difficultés pour obtenir un diamètre de trou précis par le fait que les parties pliées 1f et 1g et le trou de guidage de la tige de commande sont très près les uns des autres. De plus, la tige de commande 15 comporte un épaulement 15a et une zone d'extrémité 15b taillée en pignon. Le ressort d'encliquetage 1 h ménagé sur la plaque de base principale est en contact avec l'épaulement 15a. Comme l'extrémité de cette zone d'encliquetage 1 h est pliée, lorsque la tige de commande est détachée, ce ressort d'encliquetage 1h se détache de l'épaulement 15a par pression sur son extrémité avec un outil quelconque, ce qui permet de détacher la tige de commande 15. Quand la tige de commande 15 est retirée, le ressort d'encliquetage 1h est pressé vers le bas sur la pente de la zone épaulée 15a, ce qui permet l'engagement de la partie suivante de cette zone et détermine finalement la position exacte dans le sens axial de la tige de commande. Dans ces conditions, la partie de pignon 15b est en prise avec la denture d'une roue de minuterie 16, ce qui permet de faire tourner l'aiguille des minutes. Pour retirer correctement la tige de commande, une partie du ressort d'encliquetage 1 h est coupée, de façon qu'il n'y ait presque pas de jeu entre cette partie de ressort et la partie rigide de la plaque de base principale après le découpage. (Un tel découpage sans jeu est appelé découpage à zéro.) De ce fait, lorsque l'on retire la tige 15 dans la direction de traction sur l'extrémité du ressort d'encliquetage 1h, l'extrémité de cette portion d'encliquetage vient s'appuyer contre la partie rigide de la plaque et évite une distorsion dans le sens de la traction exercée sur ia tige 15. La roue de minuterie 16 comprend une denture 16a qui coopère avec le pignon du mobile de centre 3. Elle comprend également une partie de pignon 16b avec une denture 16c. Une roue de minuterie 16 est formée exclusivement par usinage à la presse et par découpage à partir d'une plaque mince. Ainsi, par exemple, comme on le voit aux fig. 7 (a) et (b) (qui montre uniquement les dentures), la partie de pignon 16b et la denture 16c sont découpées jusqu'à mi-hauteur de la surface, après quoi on effectue un pliage pour terminer la fabrication. L'engrenage 16a est fabriqué par découpage, ce qui donne le profil des dents. En conséquence, le système constituant la présente invention permet une production de haute masse et réduit les coûts de fabrication, et cela pour toutes sortes de mobiles. Dans la roue de minuterie 16, la racine du pignon 16b est supportée par un trou de la plaque de base principale 1 et le calibrage des jeux est déterminé par la partie mi-découpée 9a du noyau magnétique 9. Le chiffre de référence 17 désigne une roue des heures qui est placée sur le côté arrière de la plaque 1. Le calibrage des jeux de la roue des heures 17 est assuré par la saillie 1i qui est réalisé par étirage ou découpage partiel dans la plaque 1.

On se réfère maintenant aux méthodes de fixation entre le boîtier et le mouvement. Une pluralité de barres 1j ménagées sur la plaque de base 1 sont découpées selon la forme de la configuration interne de la boîte (les barres de liaison fonctionnent comme éléments de connexion et permettent de relier les éléments au ruban de matériau de base pendant l'opération de découpage). Les positions horizontales de la boîte et de la plaque de base 1 sont déterminées par des découpures. Le mouvement est en contact avec le fond de la boîte par l'intermédiaire d'une série de ressorts 2f qui sont formés d'une pièce avec le pont de rouage 13. Ici, l'autre côté du mouvement se trouve en contact avec un élément de ia boîte par l'intermédiaire du cadran. Ainsi, le mouvement est fixé dans la boîte. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire d'avoir un cercle d'encageage intermédiaire.

On se réfère maintenant à la structure qui détermine les hauteurs de la plaque de base principale 1 et du pont de rouage 2. La partie pliée 1 k est ménagée sur la plaque de base principale. De plus, la saillie 11 est formée par étirage ou découpage partiel de l'extrémité de la partie pliée. De façon générale, comme il y a de nombreuses variations de tolérance sur l'opération de piiage, une telle opération n'est pas convenable pour déterminer le calibrage des jeux des mobiles. Cependant, cette variation peut être compensée si la hauteur de la saillie 11 est contrôlée par ia hauteur de la partie pliée. En ce qui concerne la méthode utilisée pour fixer la plaque de base principale 1 et le pont de rouage 2 ensemble, on voit que la partie concave 1s de la partie pliée cir-conférentielle est fixée par engagement de chas-sage sur la partie convexe 2k du pont de rouage. Le positionnement est obtenu par une partie pliée cir-conférentieile par la configuration extérieure du pont de rouage.

La plaque de base principale mince 1, mentionnée plus haut, dans laquelle le pliage ou l'étirage s'effectue, est soumise à ces opérations dans sa zone cir-conférentielle, mais pas dans les zones formant les barres de liaison 1j, ce qui évite la distorsion et augmente la rigidité de cette pièce. De plus, en ce qui concerne la partie circonférentielle qui ne comporte pas de pliage, ni de zone étirée, l'élément 1 m est formé à proximité de cela par étirage ou découpage partiel. La fente 2j est formée autour du trou du pivot du pont de rouage 2, ce qui augmente la rigidité et, par-là, évite la distorsion de la plaque de base.

La fig. 6 est une vue en coupe d'une autre forme d'exécution de la zone du rouage. Les parties de cette forme d'exécution, qui sont semblables à celles de la forme d'exécution décrite précédemment, ne sont pas représentées. Le chiffre de référence 101 désigne une plaque de base principale, 102 est un pont de rouage, 103 est un mobile de centre, 104 un mobile des secondes, 105 un mobile de petite moyenne, 106 un mobile intermédiaire et 107 est un rotor. Le pignon 105a de la petite moyenne est formé par pliage après découpage autour du trou de pivot

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qui est ouvert par cisaillement (le pliage a lieu après un découpage à zéro). Le mobile 105 est formé par découpage à la presse afin de façonner les profils des dents dans la circonférence du pignon 105a. La direction de repoussage du pignon 105a est orienté dans le sens circonférentiel. Dans le pivot inférieur, la partie formant axe 101a, qui est repoussée à partir de la plaque de base principale 101 s'engage en direction du mobile par découpage partiel ou par déformation plastique. Cette partie supporte l'élément découpé et replié du pignon 105a. D'autre part, le pignon supérieur est supporté par une zone formant axe 102a qui est usiné de la même manière que pour la plaque de base principale 101. En ce qui concerne le mobile des secondes 104, le noyau 105c est fixe par chassage au pignon 104a et coopère avec le rouage 105b qui est mis en forme de la même manière que pour le mobile de petite moyenne. La partie relevée du pignon 104a est rabattue dans la direction centrale afin d'éviter l'influence sur l'engagement entre le pignon 104a et la denture du mobile 105b. Le mobile de transmission 106 est réalisé de la même manière que le mobile de petite moyenne 105, c'est pourquoi une explication supplémentaire sera omise. Le rotor 107 comprend un pignon 107a et une série d'éléments de fixation d'aimants 107b. Le rotor 107 est formé d'une pièce avec l'aimant 107c. Le pivot inférieur du rotor 107 est supporte dans un trou de l'aimant et repose sur un bossage 101b de la plaque de base. Le pivot supérieur du rotor 107 est supporté par un bossage 102b du pont de rouage. Pour des motifs d'exigence de fabrication, le nombre des dents de chaque pignon est inférieur à 8. De plus, l'épaisseur du matériau est de préférence égale ou inférieure à 0,2 mm afin de faciliter l'usinage à la presse.

A la fig. 8, le chiffre de référence 301 désigne une plaque de base principale et 302 désigne un pont de rouage. Le chiffre de référence 303 désigne une roue de centre avec son pignon, ce mobile comprenant une roue de centre 303a et un pignon de centre 303b. Un accouplement à friction avec un couple de glissement prédéterminé est prévu entre la roue de centre 303a et le pignon de centre 303b. Le chiffre de référence 304 désigne un mobile des secondes avec une roue des secondes 304a et un pignon des secondes 304b. La partie concave 304c, qui est mise en forme par forgeage ou compression, est d'une pièce avec la roue des secondes 304a. De plus, le mobile des secondes 304 comprend une roue des secondes avec un trou réalisé par découpage au cours d'une étape ultérieure. Un noyau 304d constituant l'arbre du mobile des secondes est fixé dans ce trou central. Le mobile de centre 303 est supporté rotativement par une partie relevée 301a de la plaque de base principale 301 et par deux saillies ménagées sur l'arbre du mobile des secondes 304 empilé au-dessus du mobile de centre. Le mobile des secondes 304 est supporté par la partie relevée 1a par l'intermédiaire du mobile de centre 303 et par le trou de pivot 302a du pont de rouage 302, ainsi que par le mobile de centre 303. Le calibrage des jeux du mobile de centre 303 et du mobile des secondes 304 est déterminé par ia plaque de base principale 1 et par le pont de rouage

302. Le chiffre de référence 305 désigne un mobile de petite moyenne comprenant un pignon 305b en prise avec la roue 303a et avec une roue 305a en prise avec le pignon 304b du mobile des secondes. Le pivot inférieur 305c, ainsi que le pivot supérieur 305d sont venus d'une pièce avec ce matériel. Dans le mobile de petite moyenne 305, le pivot inférieur 305c est engagé en rotation dans un trou de la plaque de base principale 301, alors que le pivot supérieur 305d est supporté rotativement dans un trou du pont de rouage 302. Le chiffre de référence 306 désigne un mobile de transmission dont la roue 306a est en prise avec le pignon de rotor 308 et le pignon du mobile de transmission 306b est en prise avec la roue 304a du mobile des secondes. Le pivot inférieur 306c et le pivot supérieur 306d sont venus d'une pièce avec ce matériau. Le mobile de petite moyenne 305, la roue des secondes et le mobile de transmission 306 sont formés par forgeage et compression, à l'exception du profil des dents des roues qui est formé par découpage à la presse. Cependant, le trou central du mobile des secondes est formé par découpage à la presse, alors que le diamètre du trou est plus petit que celui de la partie creuse 304c. Cette dernière est formée par forgeage. La finition des surfaces des parties jouant un rôle de pivot évite les angles vifs susceptibles de provenir du découpage à la presse et réalise des surfaces lisses. De ce fait, la fabrication du mobile d'horlogerie a pour conséquence une pièce dont les pertes de couple sont très faibles.

La fig. 9 est une illustration montrant le profil des dents du pignon dans chacune des réalisations de mobiles des fig. 2 et 8, selon la présente invention. Il est désirable que chacune des dents (il y a 6 dents dans l'exemple montré) ne soit pas indépendante afin de permettre une réalisation facile par forgeage ou compression. Il faut également que l'épaisseur des dents à leur racine soit égale à celle dans la zone de l'arête ou que l'épaisseur des dents à partir de la racine soit plus grande que celle dans la zone de l'arête, afin que le fluage du matériel, au moment du forgeage, se déroule facilement. Il est également désirable qu'un arrondi approprié 305c soit formé dans la zone de connexion entre la base 305a de la roue et la zone 305b formant le pignon et qu'un arrondi 305e soit ajouté dans la zone de connexion entre le pivot supérieur 305d et la zone de base 305a ou entre le pivot inférieur 305f et le pignon 305b. De plus, un arrondi 305g doit préférentielle-ment être ajouté dans la partie de denture du pignon comme on le voit à la fig. 10, afin de faciliter également le fluage du matériel. Cette disposition se retrouve exactement de la même manière dans les autres formes d'exécution.

La fig. 11 est une vue en coupe montrant une autre structure du mobile d'horlogerie qui peut-également être utilisée dans des constructions selon les fig. 2 et 8. A la fig. 11, on prend comme exemple un mobile de petite moyenne 305. Comme le procédé de fabrication est le même que celui qui était men-~ tionné plus haut, on omettra de redonner ces détails. Le mobile de petite moyenne 305 comprend une roue de petite moyenne 305a, un pignon de petite moyenne 305b, un pivot inférieur 305c et un pivot

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supérieur 305d. Le pignon de petite moyenne 305b présente un angle de conicité ©. Cet angle de coni-cité est prévu de façon que l'extraction soit facilitée au moment où les pièces sont détachées de la bande de matériau brut après l'opération de forgeage ou de compression, et la valeur de l'angle © est de préférence comprise entre 0,1° et 3°. En particulier, dans le cas d'un pignon 305b de petite moyenne ayant une hauteur de pignon n égale ou supérieure à 0,4 mm, la disposition d'une structure avec un angle © permet de réaliser une stabilisation de la qualité des pièces. En outre, le chiffre de référence 305e (marqué seulement à la fig. 10) désigne un épaulement dont la fonction est de réduire la résistance de contact du palier. Cette partie d'arbre peut également être prévue du côté du pivot inférieur.

La partie concave 5e et 6c prévue sur le côté de la roue, à la fig. 2, a pour fonction de faciliter la conformation des pivots 5d et 6d comme éléments faisant saillie de la roue lors de l'opération de forgeage ou de compression. Il est désirable que la profondeur de cette partie creuse soit plus grande que l'épaisseur T de la planche de la roue.

De plus, le pivot supérieur 306d, typique pour le mobile de transmission 306 que l'on voit à la fig. 8, a également pour fonction de faciliter la mise en forme du pivot inférieur 306c et de réaliser ce pivot avec une projection suffisante au moment de l'opération de forgeage ou de compression. La conformation de cette partie a également pour fonction de permettre la poussée facile du matériel hors de l'arête des dents du pignon. Il est désirable en outre que la profondeur s du pivot supérieur 306d soit plus faible que la hauteur du pignon de transmission 306b, afin d'éviter d'endommager la matrice au moment du forgeage ou de la compression. De plus, cette disposition facilite la production en grande série. De plus, il est désirable que le volume du pivot supérieur 306d soit plus petit que celui du pivot inférieur 306c, afin de faciliter également l'obtention des qualités mentionnées plus haut.

A la fig. 8, le mobile de minuterie 316 comprend, en une seule pièce, une roue de minuterie 316a, un pignon de minuterie 316b, un pivot inférieur 316c, situé entre la roue 316a et le pignon 316b, et un pivot supérieur 316d. Bien que cela ne soit pas représenté à la fig. 8, le pignon de minuterie 316b est en prise avec la roue des heures et la roue de minuterie 316a est en prise avec le pignon de centre en permanence. La hauteur du pignon de minuterie 316b est environ la moitié de la longueur de la surface de la roue de minuterie 316a jusqu'au sommet du pignon 316b. De ce fait, le pivot inférieur 316c peut être formé avec une allure de cercle et, en particulier, il est possible de faciliter la réalisation du forgeage ou de la compression lorsque la longueur de la zone de pignon est très grande.

A la fig. 12, une face terminale de la zone de pignon au mobile de transmission 306 est visible. Elle comporte une partie plane 306h dont une partie constitue un épaulement. Le reste de cette surface supérieure a une forme arrondie 306i, de façon à former un incliné qui réduit la résistance de contact lors de la rotation du pignon entre la plaque de base principale et le reste du bâti. Il est possible de combiner les formes d'exécution mentionnées plus haut en améliorant ainsi la qualité de la fabrication.

La fig. 13 comporte une vue en plan montrant les étapes de fabrication permettant d'achever le mobile d'horlogerie par déformation plastique du matériau. Comme exemple de mobile d'horlogerie, on prendra ici, pour les explications qui seront données, le mobile de petite moyenne 5 de la fig. 2. La matrice utilisée pour façonner le mobile sera décrite plus tard en référence avec la fig. 16.

Le procédé de fabrication se déroule de la façon suivante:

Etape 1 :

La bande de matériau de départ 30 est insérée dans la matrice et des trous de positionnement 31 et 32 sont découpés afin de servir de trous de référence pour le positionnement de la bande au cours des opérations suivantes.

Etape 2:

Une charge de compression est appliquée sur une partie (surface plus large que celle de la roue 5a) de la bande 30, aussi bien sur la surface supérieure que sur la surface inférieure, ce qui amincit la bande 30 dans cette zone. Ainsi, on forme la partie qui constituera ultérieurement la roue désignée par 5c. De plus, la plus grande partie du matériau de cette partie amincie s'étend en saillie vers le bas, de façon à former le pignon 5b et le pivot inférieur 5d. Pour cette même opération, on obtient le profil désiré des dents d'engrenage et du pivot inférieur (c'est cette opération que l'on appelle forgeage ou compression). De plus, la partie creuse 5e, qui joue le rôle de pivot supérieur, facilite la surélévation vers le bas du pivot inférieur 5d. Comme la surface de la partie creuse 5e, le pivot inférieur 5d et le pignon 5b peuvent être formés avec des surfaces très lisses par un finissage de surface de la matrice lui-meme très lisse; il est possible'de former une roue d'horlogerie ayant des pertes de couple très faibles dans les zones constituant les pivots et la denture.

Etape 3:

Le mobile 5a est découpé de la bande 30 par cisaillement, de sorte que ce mobile est terminé. Ce processus est le même que celui que l'on applique pour les autres formes d'exécution (à l'exception du mobile des secondes).

La fig. 14 est une vue en coupe montrant une autre forme d'exécution du pont de rouage. Le chiffre de référence 407 désigne un stator ayant une portion 407c jouant le rôle du tourillon de pivotement. Le chiffre de référence 406 désigne un mobile de transmission qui est fabriqué par le procédé expliqué en relation avec la fig. 13. Ce mobile de transmission 406 ne comporte pas de pivot supérieur et la partie concave 406c, qui joue le rôle de pivot inférieur, est supportée par le tourillon 407c. Le calibrage des jeux du mobile de transmission 406

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est déterminé par la position du pont de rouage 402 et par celle du stator 407. On va utiliser le stator 407 comme exemple d'explications à propos de la réalisation d'un élément de support du tourillon 407c, mais d'autres éléments, par exemple la plaque de base principale ou autre, peuvent être utilisés comme éléments de support. La zone creuse 406c peut aussi être remplacée par un trou traversant et la longueur de l'élément de tourillon 407c est fixée de façon à être égale à l'épaisseur de roue du mobile 404 des secondes qui est en prise avec le mobile 406 de transmission ou à être plus grande que cela.

A la fig. 15, le chiffre de référence 206 est un mobile de transmission qui est réalisé par le procédé suivant. Le mobile de transmission 206 comprend une roue de transmission 206a destinée à coopérer avec le rotor, un pignon de transmission 206b, une portion d'arbre 206f et des paliers 206d et 206c qui sont supportés respectivement par un pont de rouage supérieur et un pont de rouage inférieur, ainsi qu'une goupille ou un bossage de la plaque de base principale. Tous les composants susmentionnés sont logés dans la circonférence de la planche 206e du mobile. Une arête 206g est formée à la surface supérieure de pignon 206b et à la base de la zone formant arbre 206f. L'arête 206g ne se retrouve pas toujours là, mais elle se produit dans certains cas suivant les exigences de la fabrication ou la conformation de la matrice.

A la fig. 16, le mobile de transmission 6 est formé de la façon suivante:

Etape 1 :

La bande 230 est insérée dans la matrice et les trous de positionnement 231 et 232, qui servent de référence pour le positionnement au cours des étapes ultérieures, sont percés.

Etape 2:

Une charge de compression est appliquée sur une zone de la bande 230 ayant une surface plus grande que la roue à former 206a et cela aussi bien depuis le côté supérieur que depuis le côté inférieur de la bande, ce qui diminue l'épaisseur de la bande 230. Ainsi se forme la planche de la roue 206e. La plus grande partie du matériel de la portion qui a été ainsi amincie s'étend en saillie vers le bas et forme le pignon 206b, la partie d'arbre 206f et les paliers 206c et 206d. On obtient ainsi un pignon ayant la forme désirée et cela dans tous les cas, à l'exception du profil des dents de la roue de transmission 206a. Conformément à la présente invention, ce procédé est appelé forgeage ou compression. De plus, la zone de paliers 206d, en forme de creux, permet a une partie de la surface supérieure du pignon de transmission 206b de s'étendre en saillie très facilement. Or, cette partie de la surface supérieure ne remplit que difficilement la matrice. Comme la surface du pignon de transmission 206b, les zones de paliers 206c et 206d, etc., peuvent être façonnées avec une structure très lisse en rendant la surface de la matrice très lisse et il est possible de réaliser le mobile d'horlogerie avec des caractéristiques telles que le couple de perte est vraiment très faible dans la zone de la partie formant arbre et de la partie correspondante d'engagement.

Etape 3:

Le pignon de transmission 206a est retiré de la bande 230 par découpage de cisaillement, de façon à constituer le mobile de transmission 6 ou 206.

En plus, le pignon de transmission 206a peut être obtenu à sa forme circulaire par roulage. En tant que matériau pour le mobile de transmission 206, on peut utiliser du fer ou de l'acier, un alliage de cuivre, de l'aluminium, ou un matériau plastique de qualité supérieure tel que, par exemple, l'aluminium plastique super (par exemple ayant la composition Cu-77.5, AI-10, Fe-4.5, Ni-6, Mn-2), un alliage plastique supérieure de titane, un alliage inoxydable plastique supérieur, etc. Dans le cas où le mobile de transmission 206 est usiné par repoussage, les alliages de cuivre, l'aluminium et les alliages supérieurement plastiques peuvent être avantageusement utilisés; en particulier, il est très avantageux d'utiliser un matériau supérieurement plastique.

Le procédé de forgeage ou compression illustré à la fig. 16 (a) et 16 (b) utilise un éjecteur 221 qui réalise le trou borgne 206c. Cet éjecteur est inséré dans la matrice inférieure 220, de manière à réaliser un support pour la portion d'arbre de la plaque de base principale. Le profil des dents du pignon de transmission est tel qu'il est ménagé dans la matrice supérieure 223 et réalisé par électro-érosion ou une opération d'usinage à outil de coupe ou autre. L'éjecteur 224 ayant dans ses grandes lignes la même configuration est inséré dans le pignon. Une tige 225 destinée à former le trou borgne 206d est insérée dans l'éjecteur 224, de manière à être supportée par l'extrémité de partie d'arbre du pont de rouage. La goupille 225 est fixée à l'éjecteur 224. Les éjecteurs 221 et 224 ont pour fonction d'éjecter les pièces qui restent fixées dans les matrices supérieures ou inférieures 223 ou 220 après l'opération de forgeage ou de compression. Comme la partie formant planche 206e sera détruite ou transformée si cette zone 206e est poussée hors de la matrice par une force d'éjection importante, il est prévu que l'opération d'éjection soit réalisée à l'intérieur du diamètre extérieur du pignon qui est lui-même relativement grand du fait de sa rigidité. De plus, un léger jeu est ménagé entre l'éjecteur 221 et la matrice inférieure 225, de même qu'entre l'éjecteur 224 et la matrice supérieure 223. Ces jeux facilitent le remplissage du matériel dans les matrices lors de l'opération de forgeage ou compression. Quand la somme des hauteurs de pignon 1 et de portion d'arbre 2 est atteinte, deux fois et demi l'épaisseur de la planche T, ce rapport est particulièrement favorable. En particulier, au nom de l'opération de forgeage ou de compression, ces jeux assurent des ouvertures permettant à l'air de s'échapper, ou à l'huile s'il y en a, lors de l'opération de façonnage du pignon de transmission 206b et sa zone d'arbre 206f. Comme des efforts relativement importants sont appliqués lors de l'opération de forgeage ou de

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compression, il est désirable d'utiliser un carbure cémenté comme matériau pour les matrices. De plus, lors du cisaillement, un poinçon 228 qui forme le profil des dents de la roue de transmission 206a se déplace vers le bas afin de réaliser par découpage de cisaillement le profil des dents de la roue 206a, ce qui termine l'usinage du mobile 206.

Dans les fig. 17 (a) et (b), le chiffre de référence 201 désigne une plaque de base principale ou platine et le chiffre 202 est un pont de rouage. Le chiffre de référence 203 est un mobile de centre qui comprend une roue de centre 203a et un pignon de centre 203b et dont la liaison entre la roue de centre 203a et le pignon de centre 203b est réalisée avec le couple de glissement de valeur prédéterminée entre ces deux pièces. Le chiffre de référence 204 désigne un mobile des secondes dont la roue des secondes 204a et le pignon des secondes 204b ainsi qu'une zone creuse 204c sont réalisés d'une pièce dans un matériel métallique. Le mobile des secondes comprend une roue des secondes qui est formée par découpage du trou central et des profils des dents de la roue 204a par découpage de cisaillement à la presse dans une opération ultérieure, et l'arbre du mobile des secondes 204d est fixé dans le trou central. Le mobile de centre 203 est supporté rotativement par la zone en forme de rebord tubu-iaire 201 a de la platine et par deux saillies où bourrelets sur l'arbre du mobile des secondes 204 empilé sur le mobile de centre. Le mobile des secondes 204 est supporté par la portion relevée et repliée 201a par l'intermédiaire du mobile de centre 203 et le trou de pivotement 202a du pont de rouage 202. Le calibrage des jeux du mobile de centre 203 et du mobile des secondes 204 est déterminé par la platine 201 et le pont de rouage 202. Le chiffre de référence 205 désigne un mobile de petite moyenne dont le pignon de petite moyenne 205b destiné à engrener avec la roue du mobile de centre 203a et la roue de petite moyenne 205a destinée à engrener avec le pignon des secondes 204b, ainsi que la partie d'arbre 205e, la partie de paliers 205c et le pivot supérieur 205d sont unis en une même pièce métallique. Dans le mobile de petite moyenne 205, la partie formant palier 205c est supportée rotativement par une goupille 201 s de la platine et le pivot supérieur 205d est supporté rotativement dans un trou du pont de rouage 202. Le calibrage des jeux de ces éléments est déterminé par la surface de fond de la zone de paliers 205c, la surface supérieure du bossage 201s, la surface de l'épaulement 205g et l'emplacement du pont de rouage 202. Bien que la surface inférieure du pignon de petite moyenne 205b présente une arête, un jeu approprié est ménagé, de façon que cette arête n'entre pas en contact avec la surface supérieure de la platine 201. Le chiffre de référence 206 désigne un mobile de transmission dont la roue de transmission 206a destinée à engrener avec le pignon rotor 208, le pignon de transmission 206b destiné à engrener avec la roue 204a des secondes, les zones de paliers 206c et 206d et la zone d'arbre 206f sont formés d'une seule pièce du même matériau. Par rapport au mobile de petite moyenne 205, ia zone de paliers 206c est supportée rotativement par le bossage 2011 de la piatine et la zone de paliers 206d est supportée rotativement par le bossage 202s du pont de rouage. Le calibrage des jeux est déterminé par la surface du fond de la zone de paliers 206c, la surface supérieure du bossage 2011, la surface de fond de la zone de paliers 206d et la surface inférieure du bossage 202s. De plus, bien qu'une arête survienne lors d'usinage, dans la surface supérieure du pignon de transmission 206b, et de la surface inférieure de la zone d'arbre 206f, un jeu prédéterminé est ménagé de façon que les arêtes n'entrent pas en contact avec le pont de rouage 202, ni avec la platine 201. Une distance L ménagée entre le palier du mobile de petite moyenne 205 et le mobile de transmission 206 est deux fois plus grande que la hauteur I du pignon, ce qui permet de maintenir la roue avec une inclinaison faible lors du montage. La roue de minuterie 216 comprend une planche dentée de minuterie 216a destinée à engrener avec un pignon de centre, un pignon de minuterie 216b destiné à engrener avec une roue des heures 217, un pivot inférieur 216c, un pivot supérieur 216d et une zone d'arbre 216e et le procédé pour préparer cette roue de minuterie est le même que pour le mobile de transmission 206. Cependant, le corps de la pièce d'horlogerie augmente d'épaisseur du fait que le pignon de minuterie 216b comporte une zone d'arête (en effet, il est difficile de former un arrondi prédéterminé du fait du mode de fabrication).

Pour ce motif, on réalise un procédé qui permet de détruire l'arête pendant l'opération de forgeage ou de compression et l'opération de découpage par cisaillement. L'arête détruite 216f augmente le diamètre extérieur de la planche dentée à une valeur supérieure à celle du profil des dents sur toute la circonférence ou sur une partie des profils des dents du pignon. De ce fait, l'ébat et le jeu sont fixés à des valeurs appropriées, de façon qu'il y ait en-grenement entre la partie détruite 216f et la roue des heures 217. Le traitement de l'arête sur le pignon des secondes 204b peut être réalisé par la même méthode que celle appliquée au pignon de minuterie 216b. A fin de ne pas avoir un engagement de la zone d'arête 204f avec la roue de petite moyenne 205a et de contrôler ainsi l'ébat de la roue des secondes, l'arête est érodée sur une surface de coupe. De plus, la forme du pignon est déterminée de façon que le mobile des secondes 204 puisse être assemblé.

La fig. 18 est une illustration d'une autre forme d'exécution montrant la matrice inférieure dans l'opération de forgeage ou compression. Comme la matrice supérieure est la même que ce qui est représenté à la fig. 16, on omettra une explication de cette pièce. La matrice inférieure 240 est prévue avec un trou traversant dans la partie cylindrique et formée par étincelage, et l'éjecteur 241 est inséré dans le trou traversant supérieur. Ensuite, la partie cylindrique met en forme la zone d'arbre 206f et l'éjecteur 241 met en forme le pivot inférieur 206h à la surface de fond de la zone d'arbre. La présence d'une arête, entre l'éjecteur 241 et le trou traversant lors de l'opération de forgeage ou de compression, est évitée en contrôlant le volume d'air (hauteur du pivot) lors de la formation du pivot.

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L'éjecteur, dont on a expliqué le fonctionnement par rapport aux fig. 16 et 17, peut être monté soit sur la matrice supérieure, soit sur la matrice inférieure. De plus, la goupille 225 peut être déplacée vers le haut quand le pivot supérieur est formé, comme on le voit en ce qui concerne le pivot inférieur à la fig. 18. Dans l'opération de forgeage ou de compression, la bande de matériau initiale a été montrée afin de permettre l'explication. Cependant, un élément brut qui serait formé par découpage dans une barre, avec une longueur prédéterminée, peut également être mis en forme par repoussage. Ainsi, en façonnant de cette façon, toutes les zones jusqu'aux profils des dents de la roue, on obtient des coûts de matériau extrêmement réduits. Un exemple de réalisation d'un mobile d'horlogerie a été expliqué, mais le procédé peut également être appliqué à un pignon sans roue. Ainsi par exemple, un pignon denté est formé par découpage sur un diamètre un peu plus grand que le diamètre extérieur du pignon ou il peut être formé par repoussage. De plus, le mobile de transmission a été pris comme exemple pour expliquer une forme d'exécution; cependant, le même procédé peut également être appliqué à d'autres mobiles d'horlogerie.

Effets de l'invention :

Comme mentionné plus haut selon la présente invention, la zone de paliers et la zone de pignon sont formées par forgeage ou compression, ce qui réalise des surfaces très lisses sur le palier et sur le pignon. De ce fait, on obtient une réduction des pertes de couples, aussi bien sur les palier que sur les dentures. De ce fait, il est possible d'appliquer le procédé a des mobiles d'horlogerie fonctionnant sous couples réduits, y compris au rouage principal d'un mouvement d'horlogerie. Du fait de la structure des matrices, la longueur de la zone de support est suffisante, ce qui permet de réaliser une superposition des roues et de fabriquer ainsi des mouvements d'épaisseur réduite.

Une pièce d'horlogerie ayant des mobiles qui constituent des trains d'engrenage, accélérateurs ou décélérateurs, peut être formée entièrement par un matériau métallique qui satisfait aux conditions désirables en ce qui concerne sa rigidité, et les temps d'usinage peuvent être réduits dans d'excellentes conditions (le temps de fabrication est de 0,5 seconde du fait que toutes les opérations sont réalisées par déformation plastique). De plus, les profils de dents des pignons peuvent être réalisés avec une configuration inclinée, et un arrondi peut être formé dans les zones de connexion entre la roue et le pignon ou le pivot et la denture, ce qui améliore le fluage du matériau lors de l'opération de forgeage ou de compression et permet d'augmenter la hauteur du pignon et d'atteindre une valeur suffisante. La zone de pignons est formée par étirage, ce qui améliore l'opération de dégagement de la pièce et la qualité finale de celle-ci.

Claims

Revendications

1. Mobile d'horlogerie (fig. 10,11,12,13b, 15) comprenant au moins une partie de supportement-pivo-tement destinée à assurer le support pivotant du mobile dans une platine ou un pont d'engrenage, une partie formant pignon, faite d'une pièce avec la partie de supportement-pivotement, et une partie de planche formant une roue munie d'une denture à sa circonférence, caractérisé en ce qu'il est fait d'un matériau métallique, en ce que chaque dite partie de supportement-pivotement est exempte de trou traversant, étant faite d'un téton (fig. 10, 11) ou d'une creusure non traversante (fig. 15) et en ce que les trois dites parties, de supportement-pivotement, de pignon et de planche sont faites toutes trois d'une seule pièce.

2. Procédé de fabrication d'un mobile d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de la partie de supportement-pivotement, de la partie de pignon et de la partie de planche, toutes en une seule pièce, est obtenue par action sur un matériau de départ de moyens provoquant une déformation plastique comprenant notamment le forgeage et la compression.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens comprennent une matrice, caractérisé en ce que, pour l'éjection de la pièce terminée hors de la matrice, on fait agir un éjecteur dont l'emplacement est situé à l'intérieur du diamètre extérieur de la denture de la partie de pignon.

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