CH703961A2 - Méthode d'assemblage d'une pièce en matériau dur sur un axe et ensemble comprenant une telle pièce assemblée sur un axe. - Google Patents

Abstract

La présente invention propose une méthode permettant de monter une pièce en matériau dur sur un axe, surmontant les inconvénients liés aux contraintes mécaniques exercées sur la pièce à assembler. La méthode selon l’invention propose de monter une bague élastique (18) sur la pièce en matériau dur, ladite bague élastique étant dimensionnée de manière à permettre le passage de l’axe tout en étant en contact avec ladite pièce en matériau dur. Ensuite, on bloque la position axiale et angulaire de la bague élastique (18) en référence à la pièce en matériau dur au moyen d’une rondelle (20) montée sur l’axe et comprimant élastiquement la bague élastique (18) entre elle et la pièce en matériau dur, sans être en contact avec la pièce en matériau dur de manière à générer des frottements entre la bague élastique (18) et, d’une part, la rondelle (20) et, d’autre part, la roue d’échappement (12), permettent de lier en rotation la roue (12) et l’axe (10). L’invention se rapporté également à un ensemble comprenant une telle pièce assemblée sur un axe. L’invention concerne le domaine de l’horlogerie.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un procédé d’assemblage d’une pièce en matériau dur sur un axe.

Etat de la technique

[0002] Au cours des dernières années, les matériaux utilisés dans l’horlogerie ont considérablement évolué. Particulièrement, les techniques de croissance et de gravure développées pour d’autres branches de la microtechnique offrent des possibilités particulièrement intéressantes pour des applications horlogères. Cependant, la plupart de ces nouveaux matériaux, tels que le silicium, le corindon ou le diamant, n’ont pas de domaine plastique ou n’ont qu’un faible domaine plastique, c’est-à-dire qu’ils ne peuvent subir de déformation plastique. Les procédés de chassage habituellement utilisés pour assembler une pièce, telle qu’une roue, sur un axe ne peuvent donc pas être utilisés, car ils conduisent à casser la pièce.

[0003] Pour pallier cet inconvénient, on a proposé des solutions consistant à ménager, au niveau du moyeu de la pièce, une structure élastique, afin de permettre son assemblage sur un axe. Une telle structure nécessite de prévoir des organes complémentaires, afin de supprimer les degrés de liberté de la pièce par rapport à l’axe, tant angulairement que axialement.

[0004] Le document EP1 850 193 propose un procédé de chassage d’une première pièce dans une seconde pièce sans déformation plastique, consistant à introduire dans un premier trou de la seconde pièce une pièce intermédiaire déformable comprenant un second trou, et chasser la première pièce dans le second trou de sorte à serrer la pièce intermédiaire contre la paroi du premier trou par déformation de la pièce intermédiaire. Même s’il est intéressant d’appliquer les contraintes relatives au chassage sur une pièce intermédiaire et non pas sur une pièce sans déformation plastique, cette dernière subit néanmoins la répercussion de ces contraintes.

[0005] Ce genre de difficultés peut, plus généralement, se rencontrer avec des pièces en matériau dur, c’est-à-dire présentant un domaine plastique sensiblement nul avec un risque de casse lors d’une opération de chassage. Les matériaux concernés sont particulièrement des matériaux en ou à base de silicium, diamant ou corindon.

[0006] La présente invention a pour but de proposer un procédé d’assemblage d’une pièce en matériau dur sur un axe ou, plus généralement, sur un organe de pivotement, exempt des inconvénients ci-dessus.

Divulgation de l’invention

[0007] De façon plus précise, l’invention concerne un procédé d’assemblage ainsi qu’un ensemble comportant un axe, une pièce en matériau dur et des éléments d’assemblage tels que définis dans les revendications indépendantes.

Brève description des dessins

[0008] D’autres détails de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel: <tb>- la fig. 1<sep>est une vue en coupe d’un premier mode de réalisation de l’invention, et <tb>- les fig. 2 et 3<sep>sont, respectivement, des vues en coupe et en perspective d’un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Mode(s) de réalisation de l’invention

[0009] La présente invention propose une méthode permettant de monter, avec un faible risque de casse, une pièce en matériau dur, c’est-à-dire une pièce en ou à base de silicium, diamant ou corindon, sur un axe, afin de permettre son pivotement. La description qui suit est faite en référence au dessin annexé qui montre, à titre d’illustration, une roue d’échappement, mais il pourrait également s’agir, entre autres, d’une ancre ou d’une bascule ou de tout autre mobile destiné à être monté en rotation.

[0010] La fig. 1 représente le résultat obtenu selon un premier mode de réalisation. On peut voir un axe 10, destiné à permettre la rotation d’une roue d’échappement 12. L’axe 10 comporte une denture formant un pignon d’échappement 14. Cette denture définit, sur son flanc, une portée 16 située du côté de la roue d’échappement 12.

[0011] Cette roue 12 est munie, en son centre, d’une ouverture permettant le libre passage de l’axe et permettant de disposer la pièce sur l’axe par ladite ouverture. Par libre passage, on entend que l’introduction de l’axe dans l’ouverture se fait sans contrainte radiale sur la roue. En revanche, notamment dans sa position de fonctionnement, la roue est centrée sur l’axe, et ne présente pas de jeu axial au-delà des tolérances de fonctionnement. En d’autres termes, la roue 12 est montée à frottement gras sur l’axe 10.

[0012] Afin de faciliter la disposition de la roue d’échappement 12 sur l’axe 10, ce dernier présente une portion de diamètre D1, plus petit que le diamètre de l’ouverture de la roue 12 afin de permettre l’introduction de l’axe avec jeu, le long de cette portion. On évite ainsi tout frottement, sur cette portion, entre l’axe et la roue. Jouxtant le pignon 14, l’axe présente une deuxième portion de diamètre D2, ajusté à la taille de l’ouverture afin de permettre le positionnement de la roue, tel que décrit au paragraphe précédent. De préférence, le passage entre les portions de diamètres D1 et D2 est chanfreiné, formant une zone tronconique facilitant l’introduction de l’axe dans l’ouverture et le centrage de la roue 12.

[0013] La roue est disposée sur l’axe jusqu’à être mise en appui sur la portée 16.

[0014] Puis, une bague élastique 18 est montée sur l’axe 10, sur la roue d’échappement 12. Plus précisément, la bague élastique 18 est dimensionnée de manière à permettre le passage de l’axe tout en étant en contact avec la pièce en matériau dur, particulièrement au niveau de son moyeu, dans la zone située autour de l’ouverture. La bague 18 peut être légèrement tendue ou libre sur l’axe. La bague peut être un O-ring en caoutchouc ou en un polymère élastiquement déformable et susceptible de générer, comme on le comprendra par la suite, un coefficient de frottement suffisant avec la roue d’échappement 12, pour l’entraîner en rotation.

[0015] Une rondelle 20 munie d’une ouverture de taille adaptée est enfin montée rigidement sur l’axe 10. L’assemblage peut se faire par tout moyen approprié, notamment par chassage, collage, rivetage, soudage laser ou encore par vissage. La rondelle 20 est montée de manière à comprimer élastiquement la bague 18 entre elle et la roue d’échappement 12, sans toutefois être en contact avec la pièce en matériau dur. Ainsi, la rondelle 20 permet de bloquer la position axiale et angulaire de la bague élastique en référence à la roue 12. Avantageusement, notamment avec un assemblage de la rondelle 20 par vissage, la compression de la bague élastique peut être ajustée. Les frottements générés entre la bague élastique 18 et, d’une part, la rondelle 20 et, d’autre part, la roue d’échappement 12, permettent de lier en rotation la roue 12 et l’axe 10.

[0016] On aura donc compris que, selon l’invention, pour assembler une roue d’échappement 12 sur un axe 10 doté d’une portée 16, on dispose la roue 12 sur l’axe par l’ouverture centrale que comporte la roue. Dans l’exemple ci-dessus, la roue 12 est montée directement en appui sur la portée 16. Puis on monte une bague élastique 18 sur la roue d’échappement 12, la bague 18 étant dimensionnée de manière à permettre le passage de l’axe tout en étant en contact avec la roue d’échappement 12. Enfin, on bloque la position axiale et angulaire de la bague élastique 18 en référence à la roue d’échappement 12 au moyen d’une rondelle 20 montée sur l’axe 10 et comprimant élastiquement la bague 18 entre elle et la roue 12, sans être en contact avec la pièce en matériau dur, les forces de frottement générées permettant de relier en rotation la roue 12 et l’axe 10.

[0017] Un tel assemblage présente plusieurs avantages. Tout d’abord, la roue d’échappement 12 ne subit pas de contrainte directe importante, la bague amortissant les forces exercées lors du serrage de la rondelle 20. La roue d’échappement 12 ne subit pas de déformation, et n’est pas liée définitivement à un autre élément, de sorte qu’elle peut être démontée et réutilisée. La bague élastique 18 permet également, dans le fonctionnement de la roue d’échappement 12, d’amortir les chocs ou les vibrations subis.

[0018] De manière avantageuse, comme illustrée sur la fig. 1, la rondelle utilisée présente une collerette 22, définissant également une gorge 24 dans laquelle prend place la bague élastique 18. La collerette 22 présente un jeu, typiquement de quelques centièmes de millimètres, entre elle et la roue d’échappement, afin de limiter au maximum les contraintes subies par la roue 12 lors du montage. Cette collerette 22 forme une butée à la roue d’échappement 12 en cas de désaxage de celle-ci.

[0019] Dans un deuxième mode de réalisation proposé aux fig. 2 et 3, la roue d’échappement 12 n’est pas montée directement en appui sur la portée 16. Une deuxième bague élastique 25 est intercalée entre la portée 16 et la roue d’échappement 12.

[0020] De préférence, la portée 16 présente une deuxième collerette 26 définissant également une gorge 28 dans laquelle prend place la deuxième bague élastique 25. A l’instar de la première collerette, la deuxième collerette 26 présente un jeu, typiquement de quelques centièmes de millimètres, entre elle et la roue d’échappement 12, afin de limiter au maximum les contraintes subies par la roue 12 lors du montage. Cette collerette 22 forme une butée à la roue d’échappement 12 en cas de désaxage de celle-ci.

[0021] Ainsi, pour l’assemblage d’une roue d’échappement 12, en mettant en œuvre une deuxième bague élastique, on commencera par monter la deuxième bague élastique sur la portée, avant d’introduire l’axe dans l’ouverture centrale de la roue d’échappement 12. Les étapes suivantes sont identiques à celles mentionnées ci-dessus.

[0022] Dans ce mode de réalisation, la roue d’échappement subit encore moins de contrainte que dans le premier et les chocs et vibrations qu’elle subit sont davantage amorties.

[0023] On notera encore que les forces de frottement exercées entre, d’une part, la bague élastique 18 et la rondelle 20 et, d’autre part, la roue d’échappement 12, peuvent être modulées, non seulement en ajustant la contrainte exercée sur la bague élastique, celle-ci étant fonction de la position occupée par la rondelle sur l’axe 10, mais également en adaptant la dureté Shore de la bague élastique.

[0024] Comme mentionné ci-dessus, l’exemple proposé en référence à une roue d’échappement peut être adapté à une ancre ou une bascule devant être pivotée sur un bâti.

Claims (14)

1. Méthode d’assemblage d’une pièce en matériau dur (12) sur un axe (10), comprenant les étapes suivantes - se doter dudit axe (10), comprenant une portée (16), - se doter de la pièce en matériau dur (12), munie d’une ouverture permettant le libre passage de l’axe et disposer la pièce sur l’axe par ladite ouverture, - monter une bague élastique (18) sur la pièce en matériau dur, ladite bague élastique étant dimensionnée de manière à permettre le passage de l’axe tout en étant en contact avec ladite pièce en matériau dur, - bloquer la position axiale et angulaire de la bague élastique (18) en référence à la pièce en matériau dur au moyen d’une rondelle (20) montée sur l’axe et comprimant élastiquement la bague élastique (18) entre elle et la pièce en matériau dur, sans être en contact avec la pièce en matériau dur de manière à générer des frottements entre la bague élastique (18) et, d’une part, la rondelle (20) et, d’autre part, la roue d’échappement (12), permettent de lier en rotation la roue (12) et l’axe (10).

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pièce en matériau dur (12) est montée directement en appui sur ladite portée (16).

3. Méthode selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle la rondelle (20) utilisée présente une collerette (22) définissant également une gorge (24) dans laquelle prend place la bague élastique (18), ladite collerette formant une butée à la pièce en matériau dur (12) en cas de désaxage de celle-ci.

4. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce en matériau dur (12) est montée sur une portion de l’axe de diamètre D1, et la rondelle est montée sur une portion de Taxe de diamètre D2, inférieur à D1, le passage entre les portions de diamètre D1 et D2 étant chanfreiné.

5. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle une deuxième bague élastique (25) est intercalée entre la portée (16) et la pièce en matériau dur (12), de sorte que cette dernière ne soit pas en appui direct sur la portée.

6. Méthode selon la revendication 5, dans laquelle la portée (16) présente une deuxième collerette (26) définissant une deuxième gorge (28) dans laquelle prend place la deuxième bague élastique (25), ladite deuxième collerette formant une butée à la pièce en matériau dur en cas de désaxage de celle-ci.

7. Ensemble comportant un axe (10) muni d’une portée (16), d’une pièce en matériau dur (12) montée sur l’axe en appui sur la portée, d’une bague élastique montée sur l’axe en appui sur la pièce en matériau dur (12), d’une rondelle (20) montée sur l’axe et comprimant élastiquement la bague entre elle et la pièce en matériau dur, sans être en contact avec la pièce en matériau dur (12), la roue (12) et l’axe (10) étant liés en rotation par les frottements générés entre la bague élastique (18) et, d’une part, la rondelle (20) et, d’autre part, la roue d’échappement (12).

8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce en matériau dur (12) est en appui direct sur la portée.

9. Ensemble selon la revendication 7, caractérisée en ce qu’une deuxième bague élastique (25) est intercalée entre la portée (16) et la pièce en matériau dur (12), de sorte que cette dernière ne soit pas en appui direct sur la portée.

10. Ensemble selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la rondelle (20) présente une collerette (22) définissant également une gorge (24) dans laquelle prend place la bague élastique (18), ladite collerette formant une butée à la pièce en matériau dur en cas de désaxage de celle-ci.

11. Ensemble selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la portée (16) présente une deuxième collerette (26) définissant également une gorge (28) dans laquelle prend place la deuxième bague élastique (25), ladite deuxième collerette (26) formant une butée à la pièce en matériau dur en cas de désaxage de celle-ci.

12. Ensemble selon l’une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la pièce en matériau dur est en matériau à base de silicium, de diamant ou de corindon.

13. Ensemble selon l’une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la pièce en matériau dur est une roue, une ancre ou une bascule.

14. Ensemble selon l’une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que la portée (16) est définie par un pignon (14).