EP4462193B1 - Mouvement horloger mécanique comprenant un mobile portant un organe d' affichage et muni d'un dispositif de freinage - Google Patents

Mouvement horloger mécanique comprenant un mobile portant un organe d' affichage et muni d'un dispositif de freinage

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Publication number
EP4462193B1
EP4462193B1 EP24163635.6A EP24163635A EP4462193B1 EP 4462193 B1 EP4462193 B1 EP 4462193B1 EP 24163635 A EP24163635 A EP 24163635A EP 4462193 B1 EP4462193 B1 EP 4462193B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
intermediate part
braking
braking spring
mechanical
Prior art date
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Active
Application number
EP24163635.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4462193A1 (fr
Inventor
Baptist Wyssbrod
David Philippon
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4462193A1 publication Critical patent/EP4462193A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4462193B1 publication Critical patent/EP4462193B1/fr
Active legal-status Critical Current
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    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B35/00—Adjusting the gear train, e.g. the backlash of the arbors, depth of meshing of the gears
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B29/00—Frameworks
    • G04B29/02—Plates; Bridges; Cocks
    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/02—Back-gearing arrangements between gear train and hands
    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G—PHYSICS
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    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • G04B19/243—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator
    • G04B19/247—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator disc-shaped
    • G04B19/25—Devices for setting the date indicators manually
    • G—PHYSICS
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    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F7/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means
    • G04F7/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by non-electric means using a mechanical oscillator
    • G04F7/08—Watches or clocks with stop devices, e.g. chronograph
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/16—Barrels; Arbors; Barrel axles

Definitions

  • the present invention relates to a mechanical watch movement comprising a moving part carrying a display element, in particular a hand, and equipped with an anti-shake device, also called an anti-shake device, formed by a braking device acting on the moving part to prevent shaking of the display element in rotation and also fluttering of this element when stopped, if necessary.
  • an anti-shake device also called an anti-shake device
  • the document CH 580301 discloses an anti-shake device for a horological movement, specifically a chronograph movement, hereafter also referred to as a 'chronograph movement', comprising a shaft fitted with a pinion, which meshes with a clutch wheel, referred to herein as a drive wheel, forming a clutch mechanism for a chronograph.
  • a shaft fitted with pivots to guide its rotation is also called an 'axis' in horology.
  • the anti-shake device for the chronograph seconds hand consists of a friction device comprising a wire spring bearing obliquely against the shaft, which has a frustoconical shoulder for this purpose.
  • the wire spring has a pivot point in the angle formed by this shoulder and a circular cylindrical portion, the diameter of which corresponds to the minimum diameter of the shoulder.
  • This cylindrical portion exerts an oblique force on the shaft at this point, causing the pinion teeth to press against the driving wheel and a lower annular surface of the shaft, opposite the shoulder and perpendicular to the axis defined by the shaft, to press axially against a bearing in which the chronograph wheel pivots.
  • the spring is designed to be straight when under no stress. spring is fixed to the movement frame on the side of one end while part of the side of the second end is under tension and presses against the shaft, as explained above.
  • This anti-shake device presents several problems in controlling the frictional force applied to the chronograph movement. Furthermore, there is no way to adjust this frictional force. Additionally, when the chronograph hand is retracted, the mainspring is subjected to an axial force that can damage it.
  • the wire or leaf spring is attached at its first end by riveting to a plate held in suspension by a rivet with a slotted head, similar to a screw, positioned on one side of a bridge opposite the side where the plate is located.
  • the rivet has an intermediate cylindrical section that is inserted into a hole in the bridge with a friction fit. This allows the rivet, and consequently the plate and the first end of the spring, to be rotated using a tool.
  • the second end of the friction spring is free and radially supported against a plastic washer press-fitted onto the seconds hand's arbor. This washer has a lateral groove into which the second end of the spring is placed.
  • the proposed system is very difficult to integrate into the watch movement.
  • the friction spring must be attached to the plate by inserting its first end into a slot and then pushing material along both sides of the slot to create an initial rivet.
  • the plate with the friction spring must be brought to one inside side of the bridge after inserting the rivet into the hole in the bridge from the other side.
  • the end of the rivet must be flattened and a second rivet made to secure the plate to the rivet. It can be seen that at each stage of the assembly of the The friction spring is attached to the plate and then to the bridge via two successive rivets, creating a high risk of damage.
  • the bridge, plate, and friction spring assembly is mounted in the watch movement, ideally simultaneously with the insertion of a pivot for the seconds hand arbor, which carries the grooved washer, into a bearing within the bridge.
  • This assembly requires that the spring not be superimposed on the grooved washer, as the spring is integral with the bridge, while the grooved washer, designed to receive the free end of the tensioned spring, is integral with the arbor. Therefore, there is a first mounting/dismounting position for the spring and a second working position in which the free end of the spring is brought into the groove of the washer, thus applying tension to the spring.
  • the watchmaker To switch between positions, the watchmaker must manipulate the rivet head with a tool, which releases the spring's tension, which is set during disassembly for maintenance. Thus, each time the second-stage moving part is assembled, the braking force must be readjusted.
  • the assembly method described here is difficult to implement and very time-consuming.
  • this anti-shake device only partially solves the problem of adjusting the torque applied to the seconds hand to prevent shaking, because the friction force is defined in particular by the profile of the lateral groove in the plastic washer and the shape of the end of the spring that is inserted into this groove and presses radially against the washer.
  • Such a friction force is difficult to control and reproduce, as it depends heavily on the dimensions of the spring and the groove, their respective configurations, and their respective surface finishes.
  • Another problem arises from the fact that assembling an intermediate part on the seconds hand's shaft will generate an increase in the radial beat of the hand, and therefore a greater variation than in the absence of such an intermediate part, especially if the spring pressed directly against a conventional shaft with less radial beat.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art mentioned above and also to propose an anti-shake device for a display mobile, arranged outside the gear train of the barrel to the escapement mobile, which is easy to mount and which can, in a preferred embodiment, be mounted in a preliminary step to the mounting of the mobile in question.
  • the present invention relates to a mechanical watch movement comprising a mainspring barrel, an escapement wheel associated with a mechanical resonator, a display wheel comprising a shaft for carrying a display element, and a braking device associated with the display wheel and comprising a braking spring and an intermediate piece arranged between the braking spring and the shaft of the display wheel.
  • This display wheel can be driven in rotation by the mainspring barrel but is not part of a gear train from the mainspring barrel to the escapement wheel.
  • the braking spring is arranged so as to generate a braking torque on the display wheel as soon as the latter is subjected to a rotational driving torque, via the intermediate piece against which this braking spring presses.
  • the intermediate piece and the braking spring are arranged so that the intermediate piece remains stationary and non-rotating during normal operation.
  • the intermediate piece has a lateral surface, pressing against a surface of revolution of said shaft, and a bearing surface against which the braking spring exerts an overall pressure force in the direction of the shaft to generate a friction force between the lateral surface and the surface of revolution which generates said braking torque.
  • the intermediate piece and the braking spring are configured so that said pressure force remains constant once the display mobile is mounted in the movement and the braking device is fully mounted and adjusted.
  • the intermediate piece exerts exclusively radial pressure on the shaft of the display mobile.
  • the braking spring is a wire spring or a leaf spring whose longitudinal axis is located in a geometric plane parallel to a general plane of motion.
  • the movement includes an eccentric whose axis of rotation is perpendicular to said geometric plane and which is arranged to press radially against the braking spring in order to be able to vary, by a rotation around its axis of rotation, said overall radial pressure force exerted by the braking spring on the intermediate part.
  • the mechanical watch movement 2 comprises a braking device 6 acting on the display wheel and comprising the braking spring 10 and an intermediate piece 8 arranged between the braking spring and a shaft 36 of the display wheel 30.
  • the braking spring is arranged so as to generate a braking torque on the display wheel as soon as this display wheel is subjected to a rotational driving torque, via the intermediate piece against which this braking spring presses.
  • the intermediate piece has a lateral surface 9, pressing against a surface of revolution 35 of the shaft, and a bearing surface 25 against which the braking spring exerts an overall pressure force in the direction of the shaft to generate a friction force between the lateral surface and the surface of revolution, this friction force generating the braking torque.
  • the braking torque is exerted on the first wheel/display wheel by the braking spring via the intermediate piece against which the braking spring presses.
  • the intermediate piece 8 and the brake spring 10 are arranged so that the intermediate piece remains stationary and without rotation in Normal operation.
  • the shaft 36 of the first moving part and the intermediate piece are configured so that the surface of revolution 35 of the shaft can slide on the lateral surface 9, experiencing a dynamic friction force that generates the braking torque. Before the sliding of the surface of revolution on the lateral surface, a static friction force generates the braking torque and thus holds the shaft stationary.
  • the intermediate piece 8 exerts an exclusively radial pressure on the shaft 36 of the first moving part 30.
  • the brake spring 10 exerts an overall exclusively radial pressure force on the intermediate piece.
  • the bearing surface 25 is opposite the lateral surface 9, meaning that the bearing surface is located on one side of the intermediate part 8, which is opposite another side of this intermediate part defining the lateral surface 9.
  • This variant is advantageous because the braking device bears on a machined part whose radial runout varies little, thus providing a constant braking torque for a given friction force between the surface of revolution 35 and the lateral surface 9.
  • the surface of revolution 35 of the shaft 36 is cylindrical and axial
  • the lateral surface 9 of the intermediate part is axial; that is, the cylindrical surface of revolution 35 and the lateral surface 9 are oriented along the axis of rotation 42 of the first moving part 30, which coincides with the central axis of the shaft 36, the lateral surface 9 and the cylindrical surface of revolution 35 therefore being parallel to this axis of rotation 42.
  • the intermediate part 8 and the braking spring 10 are configured so that said pressure force remains constant once the display mobile is mounted in the movement and the braking device is fully mounted and adjusted.
  • the brake spring 10 is a wire spring or a leaf spring whose longitudinal axis is located in a plane geometric parallel to a general plane 50 of the mechanical watch movement 2.
  • the intermediate piece 8 is a washer having a central cylindrical opening in which, without the interaction of the braking spring 10, the shaft 36 of the first moving part 30 would slide and rotate freely, said lateral surface 9 of this washer 8 being defined by the cylindrical surface, preferably circular (i.e. of revolution), of its central cylindrical opening.
  • the washer 8 has a circular groove 24 around its circumference defining the bearing surface 25 and into which at least part of the brake spring 10 is inserted, which exerts the radial pressure force.
  • the groove 24 has a V-shaped cross-section and the brake spring 10 is a wire spring with a circular cross-section, as shown in the figures. Figures 3 And 5 This arrangement allows the brake spring to be axially positioned in its central part in contact with the washer. The spring is therefore not free to move axially.
  • At least the portion of the washer 8 defining its central cylindrical opening is made of a copper-beryllium (CuBe) alloy when at least the portion of the shaft defining the surface of revolution 35 is made of steel, or vice versa.
  • CuBe copper-beryllium
  • This first variant provides good tribological results.
  • at least the portion of the washer defining its central cylindrical opening is made of polymers.
  • the entire washer is made of polymers.
  • the shaft is made of steel or a copper alloy (for example, CuBe or brass)
  • at least the portion of the washer defining its central cylindrical opening is made of bronze, nickel, or gold, particularly in the form of a A thin layer deposited on a base of another material, in the case of nickel or gold, or more generally a metallic alloy containing gold or nickel.
  • at least the part of the disc defining its central cylindrical opening is made of ceramic, notably ruby or zirconia.
  • the material of the braking spring can be selected to optimize its elastic characteristics and manufacturing process, without having to worry about friction and wear issues, since the washer, and more generally the intermediate component, is designed to be static—that is, stationary and non-rotating—during normal operation of the mechanical watch movement.
  • the washer to prevent its rotation, one can either modify the shape of the intermediate component and/or the shape of the braking spring, as will be explained in more detail later, or, particularly in the case of a washer, modify the materials forming the spring and at least the outer part of the intermediate component in contact with the spring, and/or apply a surface treatment to these components to ensure high friction between the braking spring and the intermediate component.
  • the braking spring 10 is arranged in the mechanical watch movement 2 such that a mid-section between its two end sections presses radially against the bearing surface 25 of the intermediate piece/washer 8. More precisely, the braking spring 10 is arranged so that a mid-section of this braking spring exerts said pressure force on the bearing surface 25 of the intermediate piece/washer 8. To this end, the two end sections of the braking spring, located respectively on either side of said mid-section, are constrained by two distant parts 16 and 20 of the watch movement so that this mid-section exerts the pressure force on the bearing surface of the intermediate piece/washer.
  • This configuration of the braking device is advantageous because it allows a Constant pressure of the brake spring on the bearing surface of the intermediate piece/washer. Furthermore, this configuration is less sensitive to vibration and shock than if the brake spring had an anchor point at one end and a contact point at the other.
  • the brake spring 10 is curved in its midsection, and the bearing surface 25 of the intermediate piece/washer 8 has a convex curvature in said geometric plane, relative to the shaft 36 of the first moving part 30, and specifically a circular curvature in the case of the washer, which the midsection of the brake spring follows along the bearing surface in a first embodiment.
  • the radius of curvature of the midsection is smaller than the average radius of curvature of the bearing surface, so that the brake spring presses on the intermediate piece/washer at two points on the bearing surface, i.e., at two distinct locations.
  • a spring with a circular cross-section presses locally at a pair of axially aligned points.
  • the latter exerts pressure at two pairs of angularly separated points, with each pair of points aligned along an axial direction. Therefore, it exerts pressure at "two points” in projection onto the general plane of the spring, which is parallel to the general plane of motion.
  • these variants do not preclude other advantageous variants in which the average radius of curvature of the central portion is provided to be larger than the radius of curvature of the bearing surface. Consequently, the radial pressure is then exerted at "one point” (i.e., at a pair of points aligned along an axial direction, but at a single point in projection onto the general plane of the spring / general plane of motion).
  • the braking spring 10 is not fixed to the movement by a specific part, but is kept under tension by two parts 16 and 20 of this
  • the movement against which two end portions of the brake spring, located respectively on either side of a central portion of this brake spring, are pressed is radially supported against the intermediate part, which is in particular the washer 8.
  • the direction of the force applied by the two parts 16 and 20 on the spring is reversed with respect to the direction of the reaction force of the intermediate part/washer 8 on the central portion of the spring.
  • FIG. 6 The variant of the Figure 6 is characterized by a braking spring 10A with a central portion having two bends 71 and 72 separated by a straight section 70 (unconstrained), which bears, substantially at its midpoint, against the circular washer 8. This ensures that the braking spring 10A bears at a single point on the washer 8 at all times.
  • Variants of Figures 7A to 7B are characterized by an intermediate piece 68 which is not circular, but is formed by a truncated washer with a straight area 80.
  • the braking spring 10 has, in its part median, an elbow 74 which is located opposite the right zone 80 of the truncated puck 68.
  • the spring 11 is straight/rectilinear without constraint and, when energized to press against the intermediate piece, it curves slightly (concave curvature as seen from the intermediate piece) so that it presses at both ends of the straight area 80 of this intermediate piece.
  • the braking spring 10, respectively 11 exerts two forces F1 and F2 at the two ends of the straight section 80, respectively.
  • the two forces F1 and F2 are globally radial, meaning that their sum at a midpoint is radial.
  • each of the two forces exerts a torque on the intermediate piece 68, so that if the spring moves longitudinally and one of the two forces F1 and F2 decreases relative to the other, the intermediate piece 68 automatically undergoes a small rotation to restore equilibrium between the two opposing torques acting on it.
  • the variant of the Figure 7B is preferable because the risk of rotation of the truncated washer is lower. Furthermore, this variant allows the desired braking torque to be maintained even if the brake spring undergoes some longitudinal displacement during a shock or sudden acceleration. However, the variant of the Figure 7A With a bent spring, it is less likely to undergo longitudinal displacement in the event of an impact.
  • the variant with a truncated washer is advantageous in preventing the intermediate part from rotating during normal operation, which is important for ensuring a constant braking torque as set.
  • the variants of Figures 7A and 7B ensure at all times a support at "two points" projected into the geometric plane of the spring.
  • a particular variant is schematically represented at the Figure 8
  • This variant like that of the Figure 6 is designed to ensure constant pressure of the brake spring 10B at a single point on the intermediate piece 78, which has a generally square shape with rounded corners.
  • the brake spring 10B has a bend 76 such that the two straight sections of this spring on either side of the bend have a The angle is greater than 90° but relatively close to this value, for example, an angle of 110°.
  • One of the rounded corners of the intermediate piece is positioned within the bend 76 of the spring, which, when this spring and the intermediate piece 78 are stationary, exerts a substantially radial force F on the intermediate piece.
  • the braking device 6 comprises an eccentric 20 whose axis of rotation is perpendicular to the general plane 50, and therefore parallel to the central axis of rotation 42 of the moving part 30, and which is arranged to press radially against the braking spring so as to be able to vary, by a rotation about its axis of rotation, said radial pressure force exerted by the braking spring on the intermediate piece/washer.
  • the eccentric 20 is one of the two parts that maintain tension on the braking spring.
  • the tension on this spring is varied, allowing adjustment of the braking torque applied to the first moving part 30 (chronograph wheel) when it is subjected to a rotational driving torque.
  • This configuration is advantageous because it is not sensitive to vibrations and shocks.
  • a different radial force adjustment device is provided, specifically a device equipped with a pressure element that can be moved linearly.
  • FIG. 9 This illustrates another embodiment of the invention in which the braking spring 11 is straight (unconstrained).
  • This spring is rigidly fixed at one of its two ends to a fixed part 82, the angular positioning of which in the geometric plane is fixed, thus preventing any unintentional displacement or displacement due to impact.
  • the groove in the part 82, into which the end of the spring 11 is inserted, is oriented such that a median area of the spring exerts a radial pressure force F on the washer 8.
  • This spring then presents, between the fixing part 82 and the point of contact of the spring on the washer, a first convex curvature (as seen from the washer).
  • an eccentric is provided which, in this embodiment, is located on the same side of the braking spring as the washer 8, which forms the intermediate part between the braking spring and the shaft of the moving part concerned.
  • the braking spring 11 also exhibits a second convex curvature between said fulcrum and the eccentric 20, this second curvature being smaller than the first curvature because the radial force F is not zero.
  • the variant shown in the Figure 9 This defines a single-point support design, meaning the brake spring bears a single point on the washer, as previously defined.
  • the two-point design incorporates a star-shaped intermediate piece, for example, with four to six points, each slightly rounded.
  • the slightly convex brake spring constantly presses on two points of this intermediate star, exerting two forces that, at their central point, combine to create a single radial pressure force. In other words, the two forces generate two equal and opposite moments of force on the intermediate piece. It should also be noted that the braking system cannot be misaligned in the event of an impact.
  • FIGS 1 to 3 show the mechanical watch movement 2 with the braking device 6 previously mounted in a preliminary step before the assembly of the first moving part 30.
  • This assembly The preliminary design of the braking device 6 is advantageous. This is made possible in particular by the fact that the force exerted by the braking spring is radial and by the fact that the washer 8 is positioned above a pinion and a wheel 32 forming the first moving part and, in the example shown where the first moving part is a chronograph moving part, above a reset heart 34.
  • Figures 4 And 5 show the mechanical watch movement 2 after the assembly of the first mobile 30 in this movement and the braking device in a functional state.
  • the washer 8 is arranged on a support 4 (barrel bridge) which has a horizontally positioned stop surface 26 around the periphery of the washer, opposite the washer and diametrically opposite the bearing surface 25, so that the washer 8 and the braking spring 10 can be pre-assembled in the mechanical watch movement 2, before the assembly of the first moving part 30, with the washer bearing against the stop surface 26, as shown in the diagrams.
  • the stop surface 26 is defined by a lateral surface of a cavity 12 machined in the support 4, the washer being arranged in this cavity 12 open on the lower side of the movement (by definition, the analog display is on the upper side).
  • the stop surface 26 is arranged so that, following the prior assembly of the washer 8 and the braking spring 10, the central cylindrical opening of the washer has at least one overlapping area with the central circular opening of a barrel or tube 44, into which a portion of the shaft 36 of the first moving part 30 (chronograph moving part) is subsequently inserted, so that the shaft can, during the assembly of the first moving part in the mechanical watch movement 2, enter both central circular openings without initially having to exert a radial force on the washer.
  • the central cylindrical opening of washer 8 is entirely superimposed on the central circular opening of barrel 44.
  • the shaft 36 of the first moving part 30 is inserted into a barrel 44 which carries a display hand and is thus free to rotate, this barrel being pivoted within the mainplate 60 and the barrel bridge 4.
  • a barrel 44 which carries a display hand and is thus free to rotate
  • this barrel being pivoted within the mainplate 60 and the barrel bridge 4.
  • Inside the central opening of the barrel is arranged an internal bearing 46 in which an end portion 37 of the shaft 36 is pivoted.
  • This end portion, on which the chronograph hand 48 is mounted has a maximum diameter smaller than the diameter of the cylindrical and axial surface of revolution 35, which is ultimately located inside the central cylindrical opening 9 of the washer. This makes it particularly easier to insert the shaft 36 into the two central circular openings during the assembly of the chronograph moving part when the initial overlap of the two central circular openings, before the assembly of this chronograph moving part, is only partial.
  • the first moving part 30, forming a chronograph moving part in the embodiment shown, is pivoted by the upper bearing 46 and by a lower bearing 38 arranged in an opening in a bridge 40.
  • the washer 8 is no longer supported against the lateral wall 26 of the cavity 12 of the support 4, but rather, by its central cylindrical opening, it rests against the shaft 36 of the first moving part, more precisely against a surface of revolution 35, advantageously cylindrical and axial, of this shaft.
  • the barrel is pivoted between the barrel bridge 4, forming the support piece for the washer 8, and the plate 60.
  • the first moving part is driven in rotation intermittently, on command, by a second moving part 52 via a clutch wheel 54 mounted on a rocker 56, which is conventionally driven by a column wheel or a cam (disengagement schematically indicated by an arrow at the Figure 4 ).
  • the second mobile 52 includes a drive wheel which is incorporated into the gear train from the barrel to the escape wheel 58. This drive wheel here forms a small seconds wheel of the time display of the watch receiving the mechanical watch movement 2.
  • the present invention has been described in detail for a chronograph mobile 30, but the braking device of the invention can be provided for other mobiles of a mechanical watch movement, in particular for a small seconds mobile when this mobile is not included in the gear train from the barrel to the escape wheel 58.
  • the braking device 6 includes an eccentric 20 that allows for easy adjustment of the radial pressure force exerted by the braking spring on the intermediate piece/washer 8 and, via this washer, the radial force applied to the shaft 36 of the first moving part 30, as well as adjustment of the frictional torque applied to this first moving part.
  • the eccentric 20 allows for adjustment of the braking torque once the braking device is fully mounted in the mechanical watch movement, without having to remove the braking spring to slightly alter its initial shape.
  • the braking device 6 is such that it is protected against stresses which could damage it during the assembly of other parts of the mechanical watch movement, in particular during the assembly of the chrono mobile 30. During disassembly of the watch movement, and in particular of the first mobile 30, the braking device 6 can remain in place without its setting being modified.
  • the braking device allows the moment of force of the friction to be defined in advance in a relatively precise manner, given that the lateral surface 9 of the intermediate piece, in particular of the washer 8, has a height generally much greater than that of the braking spring, that the material of the intermediate piece / washer 8 can be selected and that the diameter of the surface of revolution, defining a cylindrical and axial surface, of the shaft 36 against which the intermediate piece / washer 8 presses is precisely determined.

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Description

    Domaine technique de l'invention
  • La présente invention concerne un mouvement horloger mécanique comprenant un mobile portant un organe d'affichage, notamment une aiguille, et muni d'un dispositif anti-tremblement, également nommé dispositif anti-chevrotement, formé par un dispositif de freinage agissant sur le mobile pour empêcher un tremblement de l'organe d'affichage en rotation et aussi un flottement de cet organe à l'arrêt, le cas échéant.
    • Arrière-plan technologique
  • Le document CH 580301 divulgue un dispositif anti-tremblement pour un mobile d'horlogerie, notamment un mobile de chronographe nommé ci-après aussi 'mobile chrono', comprenant un arbre muni d'un pignon, lequel engrène avec une roue d'embrayage, nommée ici roue entraîneuse, formant un dispositif d'embrayage d'un mécanisme de chronographe. On notera qu'un arbre muni de pivots pour guider sa rotation est aussi nommé 'axe' en horlogerie. Le dispositif anti-tremblement de l'aiguille des secondes de la fonction chronographe est formé par un dispositif de friction comprenant un ressort fil en appui obliquement contre ledit arbre qui présente à cet effet un épaulement tronconique, le ressort fil ayant un point d'appui dans l'angle formé par cet épaulement et une portion cylindrique circulaire, laquelle a un diamètre correspondant au diamètre minimal de l'épaulement, et exerçant à cet endroit une force oblique sur ledit arbre, de sorte que la denture du pignon presse contre la roue entraîneuse et qu'une surface annulaire inférieure de l'arbre, opposée audit épaulement et orthogonale à l'axe défini par l'arbre, presse axialement contre un palier dans lequel pivote le mobile de chronographe. Le ressort est prévu rectiligne en l'absence de contrainte. Ce ressort est fixé au bâti du mouvement du côté d'une première extrémité alors qu'une partie du côté de la deuxième extrémité est sous tension et presse contre l'arbre, comme exposé ci-dessus.
  • Ce dispositif anti-tremblement présente pour plusieurs raisons un problème de maîtrise du moment de force de friction appliqué au mobile chrono. De plus, rien ne permet de régler ce moment de force de friction. Ensuite, lors d'un retrait de l'aiguille de chronographe (aiguille chrono), le ressort subit une force axiale qui peut endommager ce ressort.
  • Le document DE 6800934 U décrit une solution pour améliorer la maîtrise du moment de force de friction appliqué à un mobile de secondes. Selon l'enseignement de ce document, le ressort fil ou ressort lame est fixé, à sa première partie d'extrémité, par une technique de rivetage à une plaquette qui est maintenue en suspension par un rivet ayant une tête, avec une fente à la manière d'une vis, agencée d'un côté d'un pont qui est opposé au côté où est située la plaquette. Le rivet présente une partie cylindrique intermédiaire qui est introduite dans un trou du pont avec un frottement gras permettant de faire subir, à l'aide d'un outil, une certaine rotation au rivet et ainsi à la plaquette et donc à la première partie d'extrémité du ressort. La deuxième partie d'extrémité du ressort de friction est libre et en appui radial contre une rondelle en plastique monté à force / emmanché par pression sur l'arbre du mobile de secondes, cette rondelle présentant une rainure latérale dans laquelle est placée la deuxième partie d'extrémité du ressort. Le système prévu est très difficile à monter dans le mouvement horloger. Il faut premièrement fixer le ressort de friction à la plaquette, en insérant sa première partie d'extrémité dans une fente puis en repoussant de la matière sur les deux bords de cette fente pour effectuer un premier rivetage. Ensuite, il faut apporter la plaquette avec le ressort de friction d'un côté intérieur du pont après avoir introduit le rivet dans le trou du pont par l'autre côté. Ensuite, il faut écraser l'extrémité du rivet et effectuer un deuxième rivetage pour fixer la plaquette au rivet. On constate qu'à chaque étape de l'assemblage du ressort de friction à la plaquette et ensuite au pont, via deux rivetages successifs, il y a un risque élevé d'endommager le ressort de friction. Finalement, l'ensemble pont, plaquette et ressort de friction est monté dans le mouvement horloger, a priori simultanément à l'introduction d'un pivot de l'arbre du mobile de seconde, portant la rondelle rainurée, dans un palier agencé dans le pont concerné. Un tel montage nécessite que le ressort ne soit pas superposé à la rondelle rainurée car le ressort est solidaire du pont et la rondelle rainurée, destinée à recevoir l'extrémité libre du ressort en tension, est solidaire de l'arbre. Ainsi, il est prévu une première position de montage / démontage pour le ressort et une deuxième position de travail dans laquelle l'extrémité libre du ressort est amenée dans la rainure de la rondelle et le ressort mis en tension. Pour passer d'une position à l'autre, l'horloger doit agir sur la tête du rivet avec un outil, ce qui fait perdre au ressort sa tension réglée lors d'un démontage pour un entretien. Ainsi, à chaque montage du mobile de seconde, il faut à nouveau ajuster le moment de force de freinage. La méthode d'assemblage prévue ici est difficile à mettre en œuvre et demande beaucoup de temps.
  • De plus, ce dispositif anti-tremblement résout imparfaitement le problème du réglage du moment de force appliqué au mobile de seconde pour éviter son tremblement, car la force de frottement est définie notamment par le profil de la rainure latérale de la rondelle en plastique et la forme de l'extrémité du ressort qui est introduite dans cette rainure et presse radialement sur la rondelle. Une telle force de frottement est difficilement maîtrisable et reproductible, car elle dépend fortement des dimensions du ressort et de la rainure, de leurs configurations respectives et de leurs états de surface respectifs. Un autre problème vient du fait que l'assemblage d'une pièce intermédiaire sur l'arbre du mobile de seconde va générer une augmentation du battement radial du mobile, donc une plus grande variation qu'en l'absence d'une telle pièce intermédiaire, notamment si le ressort appuyait directement sur un arbre classique dont le battement radial est moindre. De plus, en cas de vibrations ou de chocs sur la montre, la deuxième extrémité libre du ressort pourrait se décoller de la rondelle rainurée, et ne garantirait plus un couple de freinage constant. Pire, en cas de choc violent, la plaquette de fixation du ressort, uniquement maintenue par friction, pourrait se déplacer angulairement et modifier le réglage du frein.
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention a pour objectif de résoudre les problèmes de l'art antérieur mentionnés précédemment et également de proposer un dispositif anti-tremblement pour un mobile d'affichage, agencé hors du train d'engrenages du barillet au mobile d'échappement, qui soit aisé à monter et qui puisse, dans une variante préférée, être monté dans une étape préliminaire au montage du mobile en question.
  • À cet effet, la présente invention concerne un mouvement horloger mécanique comprenant un barillet, un mobile d'échappement associé à un résonateur mécanique, un mobile d'affichage comprenant un arbre et destiné à porter un organe d'affichage, et un dispositif de freinage associé au mobile d'affichage et comprenant un ressort de freinage et une pièce intermédiaire agencée entre le ressort de freinage et l'arbre du mobile d'affichage, ce mobile d'affichage pouvant être entraîné en rotation par le barillet mais ne faisant pas partie d'un train d'engrenages du barillet au mobile d'échappement. Le ressort de freinage est agencé de manière à pouvoir engendrer sur le mobile d'affichage, dès que ce dernier est soumis à un couple d'entraînement en rotation, un couple de freinage, via la pièce intermédiaire contre laquelle ce ressort de freinage presse. La pièce intermédiaire et le ressort de freinage sont agencés de manière que la pièce intermédiaire demeure stationnaire et sans rotation en fonctionnement normal. La pièce intermédiaire présente une surface latérale, pressant contre une surface de révolution dudit arbre, et une surface d'appui contre laquelle le ressort de freinage exerce globalement une force de pression en direction de l'arbre pour engendrer une force de friction entre la surface latérale et la surface de révolution qui engendre ledit couple de freinage.
  • Selon une première variante avantageuse, la pièce intermédiaire et le ressort de freinage sont configurés de manière que ladite force de pression demeure constante une fois le mobile d'affichage monté dans le mouvement et le dispositif de freinage entièrement monté et réglé.
  • Dans une variante générale préférée, la pièce intermédiaire exerce une pression exclusivement radiale sur l'arbre du mobile d'affichage.
  • Dans un mode de réalisation principal, le ressort de freinage est un ressort fil ou un ressort lame dont l'axe longitudinal est situé dans un plan géométrique parallèle à un plan général du mouvement.
  • Dans un mode de réalisation principal, le mouvement comprend un excentrique dont l'axe de rotation est perpendiculaire audit plan géométrique et qui est agencé de manière à presser radialement contre le ressort de freinage pour pouvoir varier, par une rotation autour de son axe de rotation, ladite force de pression globalement radiale exercée par le ressort de freinage sur la pièce intermédiaire.
    • Brève description des figures
  • L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
    • la Figure 1 est une vue partielle, en perspective, d'un mode de réalisation principal d'un mouvement horloger mécanique selon l'invention, montrant un dispositif de freinage selon l'invention monté au préalable, dans une étape préliminaire intervenant avant le montage du mobile de chronographe auquel le dispositif de freinage est destiné ;
    • la Figure 2 est une vue en plan de la partie du mouvement horloger mécanique montrée à la Figure 1 ;
    • la Figure 3 est une vue en coupe, passant par l'axe central d'un tube prévu pour recevoir une partie de l'arbre du mobile de chronographe, selon la ligne de coupe III-III de la Figure 2 ;
    • la Figure 4 est une vue de dessous du mouvement horloger mécanique du mode de réalisation principal une fois le mobile de chronographe monté ;
    • la Figure 5 est une vue partielle en coupe du mouvement horloger mécanique selon la ligne de coupe V-V de la Figure 4 ;
    • la Figures 6 représente schématiquement et partiellement une variante particulière du mode de réalisation principal ;
    • les Figures 7A et 7B représentent schématiquement et partiellement deux variantes avantageuses du mode de réalisation principal ;
    • la Figure 8 représente schématiquement et partiellement une variante particulière du mode de réalisation principal de l'invention ; et
    • la Figure 9 représente schématiquement et partiellement un deuxième mode de réalisation de l'invention.
    Description détaillée de l'invention
  • En référence aux Figures 1 à 5, on décrira ci-après un mode de réalisation principal d'un mouvement horloger mécanique 2 selon l'invention.
  • Le mouvement horloger mécanique 2 comprend :
    • un barillet,
    • un mobile d'échappement 58 qui est associé à un résonateur mécanique (non représenté aux figures),
    • un premier mobile 30, formant un mobile d'affichage, destiné à porter un organe d'affichage, en particulier une aiguille 48 d'un affichage de la seconde d'une fonction chronographe, et entraîné en rotation par un deuxième mobile 52 incorporé dans un train d'engrenages du barillet au mobile d'échappement, le premier mobile n'étant pas compris dans ce train d'engrenages,
    • un ressort de freinage 10 agencé de manière à pouvoir engendrer sur le premier mobile 30, dès que ce premier mobile est soumis à un couple d'entraînement en rotation, un couple de freinage destiné à empêcher un tremblement de l'organe d'affichage 48 et aussi une force radiale permanente qui maintient en position stable l'organe d'affichage lorsque celui-ci est à l'arrêt.
  • Selon l'invention, le mouvement horloger mécanique 2 comprend un dispositif de freinage 6 agissant sur le mobile d'affichage et comprenant le ressort de freinage 10 et une pièce intermédiaire 8 agencée entre le ressort de freinage et un arbre 36 du mobile d'affichage 30. Le ressort de freinage est agencé de manière à pouvoir engendrer sur le mobile d'affichage, dès que ce mobile d'affichage est soumis à un couple d'entraînement en rotation, un couple de freinage, via la pièce intermédiaire contre laquelle ce ressort de freinage presse. A cet effet, la pièce intermédiaire présente une surface latérale 9, pressant contre une surface de révolution 35 de l'arbre, et une surface d'appui 25 contre laquelle le ressort de freinage exerce globalement une force de pression en direction de l'arbre pour engendrer une force de friction entre la surface latérale et la surface de révolution, cette force de friction engendrant le couple de freinage. Ainsi, le couple de freinage est exercé sur le premier mobile / mobile d'affichage par le ressort de freinage via la pièce intermédiaire contre laquelle le ressort de freinage presse. La pièce intermédiaire 8 et le ressort de freinage 10 sont agencés de manière que la pièce intermédiaire demeure stationnaire et sans rotation en fonctionnement normal. L'arbre 36 du premier mobile et la pièce intermédiaire sont configurés de manière que la surface de révolution 35 de l'arbre peut glisser sur la surface latérale 9 en subissant une force de friction dynamique qui engendre le couple de freinage. Avant le glissement de la surface de révolution sur la surface latérale, une force de friction statique engendre le couple de freinage et maintient ainsi l'arbre immobile.
  • De préférence, la pièce intermédiaire 8 exerce une pression exclusivement radiale sur l'arbre 36 du premier mobile 30. Selon une caractéristique avantageuse, le ressort de freinage 10 exerce une force de pression globale exclusivement radiale sur la pièce intermédiaire. La surface d'appui 25 est opposée à la surface latérale 9, c'est-à-dire que la surface d'appui est située d'un côté de la pièce intermédiaire 8 qui est opposé à un autre côté de cette pièce intermédiaire définissant la surface latérale 9. Cette variante est avantageuse car le dispositif de freinage est en appui sur une pièce décolletée dont le battement radial varie peu et donne ainsi un couple de freinage constant pour une force de friction donnée entre la surface de révolution 35 et la surface latérale 9. Dans une variante avantageuse représentée aux figures, la surface de révolution 35 de l'arbre 36 est cylindrique et axiale et la surface latérale 9 de la pièce intermédiaire est axiale, c'est-à-dire que la surface de révolution cylindrique 35 et la surface latérale 9 sont orientées selon l'axe de rotation 42 du premier mobile 30 qui est confondu avec l'axe central de l'arbre 36, la surface latérale 9 et la surface de révolution cylindrique 35 étant donc parallèles à cet axe de rotation 42. Dans une variante préférée, la pièce intermédiaire 8 et le ressort de freinage 10 sont configurés de manière que ladite force de pression demeure constante une fois le mobile d'affichage monté dans le mouvement et le dispositif de freinage entièrement monté et réglé.
  • Selon une variante principale, le ressort de freinage 10 est un ressort fil ou un ressort lame dont l'axe longitudinal est situé dans un plan géométrique parallèle à un plan général 50 du mouvement horloger mécanique 2.
  • Selon la variante représentée, la pièce intermédiaire 8 est une rondelle ayant une ouverture cylindrique centrale dans laquelle, sans l'interaction du ressort de freinage 10, coulisserait et tournerait librement l'arbre 36 du premier mobile 30, ladite surface latérale 9 de cette rondelle 8 étant définie par la surface cylindrique, de préférence circulaire (c'est-à-dire de révolution), de son ouverture cylindrique centrale.
  • Selon une variante particulière, la rondelle 8 présente sur son pourtour une rainure circulaire 24 définissant la surface d'appui 25 et dans laquelle est introduite au moins partiellement une partie du ressort de freinage 10 qui exerce la force de pression radiale. En particulier, la rainure 24 présente une section transversale en "V" et le ressort de freinage 10 est un ressort fil de section circulaire, comme ceci est représenté aux Figures 3 et 5. Cet agencement permet de positionner axialement le ressort de freinage dans sa partie médiane en contact avec la rondelle. Le ressort n'est donc pas libre de se déplacer axialement.
  • À titre d'exemples non limitatifs, dans une première variante, au moins la partie de la rondelle 8 définissant son ouverture cylindrique centrale est constituée d'un alliage Cuivre Béryllium (CuBe) lorsque au moins la partie de l'arbre définissant la surface de révolution 35 est en acier, ou inversement. Cette première variante permet d'obtenir de bons résultats tribologiques. Dans une deuxième variante où ladite partie de l'arbre est en acier ou en CuBe, au moins la partie de la rondelle définissant son ouverture cylindrique centrale est constituée de polymères. De préférence, la rondelle entière est constituée de polymères. Cette deuxième variante permet d'avoir notamment une autolubrification avantageuse. Dans d'autres variantes dans lesquelles l'arbre est en acier ou en un alliage de cuivre (par exemple CuBe ou laiton), au moins la partie de la rondelle définissant son ouverture cylindrique centrale est constituée de bronze, de nickel ou d'or, en particulier sous forme d'une couche mince déposée sur une base d'une autre matière dans le cas du nickel ou de l'or, ou plus généralement d'un alliage métallique contenant de l'or ou du nickel. Dans d'autres variantes, au moins la partie de la rondelle définissant son ouverture cylindrique centrale est en céramique, notamment en rubis ou en zircone.
  • On remarquera que le matériau du ressort de freinage peut être sélectionné de manière à optimiser la caractéristique élastique de ce ressort et également sa fabrication, sans devoir se préoccuper de problèmes de frottement et d'usure, étant donné que la rondelle et plus généralement la pièce intermédiaire est prévue statique, c'est-à-dire stationnaire et sans rotation, en fonctionnement normal du mouvement horloger mécanique. Dans le cas de la rondelle, pour éviter sa rotation, on peut soit agir sur la forme de la pièce intermédiaire ou/et sur la forme du ressort de freinage comme ceci sera exposé plus en détails par la suite, soit agir, en particulier dans le cas d'une rondelle, sur les matériaux formant le ressort et au moins la partie extérieure de la pièce intermédiaire en contact avec le ressort et/ou sur un traitement de surface de ces pièces permettant d'avoir une force de frottement élevée entre le ressort de freinage et la pièce intermédiaire.
  • Selon une autre variante préférée, le ressort de freinage 10 est agencé dans le mouvement horloger mécanique 2 de manière qu'une partie médiane entre ses deux parties d'extrémité presse radialement contre la surface d'appui 25 de la pièce intermédiaire / rondelle 8. Plus précisément, le ressort de freinage 10 est agencé de manière qu'une partie médiane de ce ressort de freinage exerce ladite force de pression sur la surface d'appui 25 de la pièce intermédiaire / de la rondelle 8. À cet effet, les deux parties d'extrémité du ressort de freinage, situées respectivement des deux côtés de ladite partie médiane, sont contraintes par deux parties distantes 16 et 20 du mouvement horloger de manière que cette partie médiane exerce la force de pression sur la surface d'appui de la pièce intermédiaire / rondelle. Cette configuration du dispositif de freinage est avantageuse car elle permet une pression constante du ressort de freinage sur la surface d'appui de la pièce intermédiaire / rondelle. De plus, cette configuration est moins sensible aux vibrations et aux chocs que si le ressort de freinage avait un point d'ancrage à l'une de ses extrémités et un point de contact à son autre extrémité.
  • Dans une variante particulière, le ressort de freinage 10 est courbé dans sa partie médiane et la surface d'appui 25 de la pièce intermédiaire / rondelle 8 présente dans ledit plan géométrique une courbure convexe, relativement à l'arbre 36 du premier mobile 30, et notamment une courbure circulaire dans le cas de la rondelle, que suit dans une première variante la partie médiane du ressort de freinage le long de la surface d'appui. Dans une deuxième variante, le rayon de courbure de la partie médiane est prévu plus petit que le rayon de courbure moyen de la surface d'appui, de sorte que le ressort de freinage presse en "deux points" de la surface d'appui, c'est-à-dire en deux endroits distincts, sur la pièce intermédiaire / rondelle. On remarquera que, avec une rainure sensiblement en "V", un ressort avec une section circulaire appuie localement en une paire de points alignés axialement. Ainsi, dans une telle configuration de la rainure et du ressort de freinage, ce dernier presse en deux paires de points angulairement distantes avec chaque paire de points alignée sur une direction axiale, donc en "deux points" en projection dans le plan général du ressort, qui est parallèle au plan général 50 du mouvement. Finalement, ces variantes n'excluent pas d'autres variantes avantageuses dans lesquelles le rayon de courbure moyen de la partie médiane est prévu plus grand que le rayon de courbure de la surface d'appui, ce qui a pour conséquence que la pression radiale s'exerce alors en "un point" (c'est-à-dire en une paire de points alignés sur une direction axiale, mais en un seul point en projection dans le plan général du ressort / plan général 50 du mouvement).
  • Selon une variante avantageuse, comme représenté à la Figure 2, le ressort de freinage 10 n'est pas fixé au mouvement par une pièce spécifique, mais il est maintenu sous tension par deux parties 16 et 20 de ce mouvement contre lesquelles pressent deux portions d'extrémité du ressort de freinage situées respectivement des deux côtés d'une portion médiane de ce ressort de freinage en appui radial contre la pièce intermédiaire, laquelle est en particulier la rondelle 8. Le sens de la force appliquée par les deux parties 16 et 20 sur le ressort est inversé par rapport au sens de la force de réaction de la pièce intermédiaire / rondelle 8 sur la partie médiane du ressort. Ces forces, qui s'exercent sur le ressort de freinage dans le plan géométrique (plan horizontal orthogonal à l'axe de rotation 42 de l'arbre 36 confondu avec son axe central) dans lequel son axe longitudinal est situé, engendrent une contrainte qui maintient en place le ressort de freinage. Ensuite, pour éviter que le ressort ne se déplace axialement / verticalement, et que notamment sa partie médiane ne sorte de la rainure 24, il est prévu de chacun des deux dits côtés respectivement deux parties du support 4 qui définissent des butées axiales inférieures pour le ressort de freinage. D'un premier côté est prévu une rainure 14 dans le support 4 (pont de barillet) du dispositif de freinage, ce support pouvant supporter la rondelle 8 notamment lors du montage de la rondelle avant la mise en place du ressort. Le fond de cette rainure, formant une mince paroi horizontale, limite inférieurement un possible déplacement de la partie du ressort située de ce côté-là. Du second côté, le ressort de freinage est partiellement situé au-dessus d'une petite partie saillante 18.
  • Diverses autres variantes avantageuses sont représentées schématiquement aux Figures 6, 7A et 7B. La variante de la Figure 6 se caractérise par un ressort de freinage 10A avec une partie médiane présentant deux coudes 71 et 72 qui sont séparés par un tronçon droit 70 (sans contrainte), lequel est en appui, sensiblement en son milieu, contre la rondelle circulaire 8. On assure ainsi en tout temps un appui en "un point" du ressort de freinage 10A sur la rondelle 8. Les variantes des Figures 7A à 7B se caractérisent par une pièce intermédiaire 68 qui n'est pas circulaire, mais qui est formée par une rondelle tronquée présentant une zone droite 80. Dans la variante de la Figure 7A, le ressort de freinage 10 présente, dans sa partie médiane, un coude 74 qui est situé en regard de la zone droite 80 de la rondelle tronquée 68. Dans la variante de la Figure 7B, le ressort 11 est droit / rectiligne sans contrainte et, lorsqu'il est mis sous tension pour presser contre la pièce intermédiaire, il se courbe un peu (courbure concave vu de la pièce intermédiaire) de sorte qu'il appuie aux deux extrémités de la zone droite 80 de cette pièce intermédiaire. Ainsi, dans les variantes des Figures 7A et 7B, le ressort de freinage 10, respectivement 11 exerce deux forces F1 et F2 respectivement aux deux extrémités de la zone droite 80. Les deux forces F1 et F2 sont globalement radiale, c'est-à-dire que leur somme en un point milieu est radiale. Cependant chacune des deux forces exerce un moment de force sur la pièce intermédiaire 68, de sorte que, si le ressort se déplace longitudinalement et qu'une des deux forces F1 et F2 diminue relativement à l'autre, la pièce intermédiaire 68 subit alors automatiquement une petite rotation de sorte à rétablir un équilibre des deux moments de force opposés qui s'exercent sur elle. La variante de la Figure 7B est préférable car le risque de rotation de la rondelle tronquée est moindre. De plus, cette variante permet de maintenir le couple de freinage souhaité même si le ressort de freinage subit, lors d'un choc ou d'une accélération brusque, un certain déplacement longitudinal. Cependant, la variante de la Figure 7A, avec un ressort coudé, risque moins de subir un déplacement longitudinal en cas de choc. La variante avec une rondelle tronquée est avantageuse pour empêcher que, en fonctionnement normal, la pièce intermédiaire tourne, ce qui est important pour assurer un couple de freinage constant tel que réglé. Les variantes des Figures 7A et 7B assurent en tout temps un appui en "deux points" en projection dans le plan géométrique du ressort.
  • Une variante particulière est représentée schématiquement à la Figure 8. Cette variante, comme celle de la Figure 6, est prévue pour assurer en tout temps une pression du ressort de freinage 10B en "un point" sur la pièce intermédiaire 78 qui présente une forme générale carrée avec des angles arrondis. Le ressort de freinage 10B présente un coude 76 tel que les deux parties droites de ce ressort des deux côtés du coude ont entre elles un angle supérieur à 90° mais relativement proche de cette valeur, par exemple un angle égal à 110°. Un des angles arrondis de la pièce intermédiaire est positionné dans le coude 76 du ressort qui exerce, lorsque ce ressort et la pièce intermédiaire 78 sont stationnaires, une force sensiblement radiale F sur la pièce intermédiaire. Si, notamment sous l'action d'un choc, le ressort 10B se déplace, la direction de la force varie de sorte que la pièce intermédiaire subit alors un moment de force qui l'entraîne en rotation. Ainsi, on assure que le même angle de la pièce intermédiaire carrée demeure en tout temps dans le coude 76 du ressort de freinage et une pression en "un point". De plus, en fonctionnement normal (ressort de freinage immobile), cette variante permet de maintenir la pièce intermédiaire immobile (sans rotation), assurant ainsi un couple de freinage constant et bien défini sur l'arbre du mobile.
  • Selon une variante préférée de l'invention, le dispositif de freinage 6 comprend un excentrique 20 dont l'axe de rotation est perpendiculaire au plan général 50, et donc parallèle à l'axe central / de rotation 42 du mobile 30, et qui est agencé de manière à presser radialement contre le ressort de freinage pour pouvoir varier, par une rotation autour de son axe de rotation, ladite force de pression radiale exercée par le ressort de freinage sur la pièce intermédiaire / rondelle. Dans la variante avantageuse exposée aux Figures 1 et 2, l'excentrique 20 constitue l'une des deux parties qui maintiennent sous tension le ressort de freinage. Ainsi, en tournant l'excentrique 20, la contrainte sur ce ressort est variée, ce qui permet d'ajuster un couple de freinage appliqué au premier mobile 30 (mobile de chronographe) lorsqu'il est soumis à un couple d'entraînement en rotation. Cette configuration est avantageuse car elle n'est pas sensible aux vibrations et aux chocs. Dans une autre variante, un autre dispositif d'ajustement de la force radiale est prévu, notamment un dispositif muni d'un organe de pression susceptible d'être déplacé linéairement.
  • La Figure 9 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le ressort de freinage 11 est droit / rectiligne (sans contrainte). Ce ressort est fixé rigidement à une de ses deux extrémités dans une pièce fixe 82 et dont le positionnement angulaire dans le plan géométrique n'est pas modifiable évitant ainsi tout déplacement involontaire ou dû à un choc. La rainure de la pièce 82 dans laquelle est insérée l'extrémité du ressort 11 est orientée de manière qu'une zone médiane du ressort exerce une force de pression radiale F sur la rondelle 8, ce ressort présentant alors entre la pièce de fixation 82 et le point d'appui du ressort sur la rondelle une première courbure convexe (vu de la rondelle). De préférence, à l'autre extrémité du ressort, pour ajuster la force radiale F, il est prévu un excentrique qui, dans ce mode de réalisation, est situé du même côté du ressort de freinage que la rondelle 8 qui forme la pièce intermédiaire entre le ressort de freinage et l'arbre du mobile concerné. Ainsi, le ressort de freinage 11 présente également une deuxième courbure convexe entre ledit point d'appui et l'excentrique 20, cette deuxième courbure étant plus faible que la première courbure du fait que la force radiale F n'est pas nulle. On notera que la variante représentée à la Figure 9 définit une construction du type à un seul point d'appui, c'est-à-dire avec un appui du ressort de freinage en "un point" sur la rondelle, selon la définition donnée précédemment. Dans une autre variante du type en "deux points", il est prévu une pièce intermédiaire en étoile, par exemple avec quatre à six pointes présentant chacune un petit arrondi. Le ressort de freinage légèrement convexe appuie en tout temps sur deux pointes de la pièce intermédiaire en étoile, en exerçant ainsi deux forces formant, en leur point central, une force de pression globale qui est radiale. En d'autres termes, les deux forces engendrent sur la pièce intermédiaire deux moments de force qui sont de même intensité et opposés. On notera encore qu'en cas de choc, le dispositif de freinage ne peut pas être déréglé.
  • Les Figures 1 à 3 montrent le mouvement horloger mécanique 2 avec le dispositif de freinage 6 monté au préalable dans une étape préliminaire intervenant avant le montage du premier mobile 30. Ce montage préliminaire du dispositif de freinage 6 est avantageux. Il est rendu possible notamment par le fait que la force exercée par le ressort de freinage est radiale et par le fait que la rondelle 8 est prévue au-dessus d'un pignon et d'une roue 32 formant le premier mobile et, dans l'exemple représenté où le premier mobile est un mobile de chronographe, d'un cœur 34 de remise à zéro. Les Figures 4 et 5 montrent le mouvement horloger mécanique 2 après le montage du premier mobile 30 dans ce mouvement et le dispositif de freinage dans un état fonctionnel.
  • Pour permettre le montage préliminaire du dispositif de freinage 6, la rondelle 8 est agencée sur un support 4 (pont de barillet) qui présente en périphérie de cette rondelle une surface de butée 26 située horizontalement en regard de la rondelle et diamétralement opposée à ladite surface d'appui 25, de sorte que la rondelle 8 et le ressort de freinage 10 peuvent être montés au préalable dans le mouvement horloger mécanique 2, avant le montage du premier mobile 30, avec la rondelle en appui contre la surface de butée 26, comme représenté aux Figures 1 à 3. La surface de butée 26 est définie par une surface latérale d'une cavité 12 usinée dans le support 4, la rondelle étant agencée dans cette cavité 12 ouverte du côté inférieur du mouvement (par définition, l'affichage analogique est du côté supérieur).
  • Dans une variante préférée, la surface de butée 26 est agencée de manière que, suite au montage préalable de la rondelle 8 et du ressort de freinage 10, l'ouverture cylindrique centrale de la rondelle présente au moins une zone de superposition avec l'ouverture circulaire centrale d'un canon ou tube 44, dans lequel est ensuite introduite une partie de l'arbre 36 du premier mobile 30 (mobile chrono), de manière que l'arbre puisse, lors du montage du premier mobile dans le mouvement horloger mécanique 2, pénétrer dans les deux ouvertures circulaires centrales sans devoir exercer initialement une force radiale sur la rondelle. Comme ceci est visible à la Figure 3, dans la variante représentée, l'ouverture cylindrique centrale de la rondelle 8 est entièrement superposée à l'ouverture circulaire centrale du canon 44. On notera que, dans l'exemple donné, l'arbre 36 du premier mobile 30 est introduit dans un canon 44 qui porte une aiguille d'affichage et qui est ainsi mobile en rotation, ce canon étant pivoté dans la platine 60 et le pont de barillet 4. À l'intérieur de l'ouverture centrale du canon est agencé un palier interne 46 dans lequel est pivoté une partie d'extrémité 37 de l'arbre 36 sur laquelle est montée l'aiguille chrono 48, cette partie d'extrémité ayant un diamètre maximal inférieur au diamètre de la surface de révolution 35, notamment cylindrique et axiale, qui est finalement située à l'intérieur de l'ouverture cylindrique centrale 9 de la rondelle. Ceci permet en particulier de favoriser l'introduction de l'arbre 36 dans les deux ouvertures circulaires centrales lors du montage du mobile chrono lorsque la superposition initiale des deux ouvertures circulaires centrales, avant le montage de ce mobile chrono, est seulement partielle.
  • Une fois monté, le premier mobile 30, formant dans le mode de réalisation représenté un mobile de chronographe, est pivoté par le palier supérieur 46 et par un palier inférieur 38 agencé dans une ouverture d'un pont 40, et la rondelle 8 n'est plus en appui contre la paroi latérale 26 de la cavité 12 du support 4, mais en appui par son ouverture cylindrique centrale contre l'arbre 36 du premier mobile, plus précisément contre une surface de révolution 35, avantageusement cylindrique et axiale, de cet arbre. À noter que dans la variante représentée, le barillet est pivoté entre le pont de barillet 4, formant la pièce support de la rondelle 8, et la platine 60. Le premier mobile est entraîné en rotation par moments, sur commande, par un deuxième mobile 52 via une roue d'embrayage 54 montée sur une bascule 56, laquelle est commandée classiquement par une roue à colonne ou une came (débrayage schématisé par une flèche à la Figure 4). Le deuxième mobile 52 comprend une roue d'entraînement qui est incorporée dans le train d'engrenages du barillet à la roue d'échappement 58. Cette roue d'entraînement forme ici une roue de petite seconde de l'affichage de l'heure de la montre recevant le mouvement horloger mécanique 2.
  • La présente invention a été décrite en détails pour un mobile de chronographe 30, mais le dispositif de freinage de l'invention peut être prévu pour d'autres mobiles d'un mouvement horloger mécanique, notamment pour un mobile de petite seconde lorsque ce mobile n'est pas compris dans le train d'engrenages du barillet à la roue d'échappement 58.
  • L'invention présente plusieurs avantages dont certains ont déjà été exposés précédemment. Le dispositif de freinage 6 comprend un excentrique 20 qui permet d'ajuster aisément la force de pression radiale exercée par le ressort de freinage sur la pièce intermédiaire / rondelle 8 et via celle-ci la force radiale appliquée sur l'arbre 36 du premier mobile 30, et d'ajuster le moment de force de friction appliqué à ce premier mobile. L'excentrique 20 permet un ajustement du couple de freinage une fois le dispositif de freinage entièrement monté dans le mouvement horloger mécanique et sans devoir notamment retirer le ressort de freinage pour en modifier légèrement sa forme initiale. Étant donné la présence de la rondelle 8 entre le ressort de freinage 10 et l'arbre 36, et en plus du fait que les forces en présence sont prévues radiales, la mise en place de l'aiguille chrono 48 sur le premier mobile 30 et surtout son retrait, par exemple lors d'un changement de cette aiguille 48 ou pour un nettoyage du mouvement horloger mécanique, ne peuvent pas endommager le ressort de freinage qui est l'élément délicat dans le dispositif de freinage 6, la rondelle 8 étant bien plus robuste et pouvant supporter une certaine pression axiale contre le support 4.
  • Le dispositif de freinage 6 est tel qu'il est protégé contre des contraintes qui pourraient le détériorer lors du montage d'autres parties du mouvement horloger mécanique, en particulier lors du montage du mobile chrono 30. Lors d'un démontage du mouvement horloger, et notamment du premier mobile 30, le dispositif de freinage 6 peut rester en place sans que son réglage soit modifié.
  • Le dispositif de freinage selon l'invention permet de définir au préalable le moment de force de la friction de manière relativement précise, étant donné que la surface latérale 9 de la pièce intermédiaire, en particulier de la rondelle 8 présente une hauteur en général bien supérieure à celle du ressort de freinage, que le matériau de la pièce intermédiaire / rondelle 8 peut être sélectionné et que le diamètre de la surface de révolution, définissant une surface cylindrique et axiale, de l'arbre 36 contre laquelle appuie la pièce intermédiaire / rondelle 8 est précisément déterminé.

Claims (15)

  1. Mouvement horloger mécanique (2) comprenant un barillet, un mobile d'échappement (58) associé à un résonateur mécanique, un mobile d'affichage (30) comprenant un arbre (36) destiné à porter un organe d'affichage (48), et un dispositif de freinage (6) associé au mobile d'affichage et comprenant un ressort de freinage (10, 10A, 10B, 11) et une pièce intermédiaire (8, 68, 78) agencée entre le ressort de freinage et l'arbre du mobile d'affichage, ce mobile d'affichage pouvant être entraîné en rotation par le barillet mais ne faisant pas partie d'un train d'engrenages du barillet au mobile d'échappement, le ressort de freinage étant agencé de manière à pouvoir engendrer sur le mobile d'affichage, dès que ce mobile d'affichage est soumis à un couple d'entraînement en rotation, un couple de freinage, via la pièce intermédiaire contre laquelle ce ressort de freinage presse ; caractérisé en ce que la pièce intermédiaire et le ressort de freinage sont agencés de manière que la pièce intermédiaire demeure stationnaire et sans rotation en fonctionnement normal ; et en ce que la pièce intermédiaire présente une surface latérale (9), pressant contre une surface de révolution (35) dudit arbre, et une surface d'appui (25) contre laquelle le ressort de freinage exerce globalement une force de pression en direction dudit arbre pour engendrer, entre la surface latérale et la surface de révolution, une force de friction qui engendre ledit couple de freinage.
  2. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (8, 68, 78) exerce une pression exclusivement radiale sur l'arbre (36) du mobile d'affichage (30).
  3. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'arbre définit un axe central (42), caractérisé en ce que ladite surface de révolution (35) est cylindrique et axiale et ladite surface latérale (9) est axiale.
  4. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de freinage (10, 10A, 10B, 11) est un ressort fil ou un ressort lame dont l'axe longitudinal est situé dans un plan géométrique parallèle à un plan général (50) du mouvement.
  5. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de freinage (10, 10A, 10B, 11) est agencé de manière qu'une partie médiane de ce ressort de freinage exerce ladite force de pression sur ladite surface d'appui de la pièce intermédiaire (8, 68, 78) ; et en ce que deux parties d'extrémité du ressort de freinage, situées respectivement des deux côtés de ladite partie médiane, sont contraintes par deux parties distantes (16, 20) du mouvement horloger de manière que cette partie médiane exerce la force de pression sur ladite surface d'appui.
  6. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort de freinage (10, 10A, 10B) n'est pas fixé au mouvement horloger mais est maintenu sous tension par lesdites parties distantes (16, 20) de ce mouvement horloger contre lesquelles pressent lesdites deux parties d'extrémité du ressort de freinage selon deux directions dans ledit plan géométrique.
  7. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire et le ressort de freinage sont configurés de manière que leur positionnement relatif ne varie sensiblement pas au cours du temps, même en cas éventuel d'un déplacement longitudinal du ressort de freinage sous l'action d'une accélération subie par le mouvement dans son plan général.
  8. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ce mouvement comprend un excentrique (20) dont l'axe de rotation est perpendiculaire audit plan géométrique et qui est agencé de manière à presser contre le ressort de freinage (10, 10A, 10B, 11) pour pouvoir varier, par une rotation autour de son axe de rotation, ladite force de pression exercée par le ressort de freinage sur la pièce intermédiaire (8, 68, 78).
  9. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire est une rondelle (8) ayant une ouverture centrale au travers de laquelle passe l'arbre (36) du mobile d'affichage, ladite surface latérale (9) de cette rondelle étant définie par une surface cylindrique de son ouverture centrale.
  10. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la rondelle (8) présente sur son pourtour une rainure (24) définissant ladite surface d'appui (25) et dans laquelle est introduite au moins partiellement une partie du ressort de freinage (10) exerçant ladite force de pression en direction dudit arbre.
  11. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (8) est agencée sur un support (4) qui présente en périphérie de cette pièce intermédiaire une surface de butée (26) située horizontalement en regard de la pièce intermédiaire et diamétralement opposée à ladite surface d'appui (25), de sorte que la pièce intermédiaire et le ressort de freinage peuvent être montés au préalable dans le mouvement horloger mécanique, avant le montage du mobile d'affichage (30), avec la pièce intermédiaire en appui contre la surface de butée.
  12. Mouvement horloger mécanique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la surface de butée (26) est agencée de manière que, suite au montage préalable de la pièce intermédiaire (8) et du ressort de freinage (10), l'ouverture cylindrique centrale de la pièce intermédiaire présente au moins une zone de superposition avec l'ouverture cylindrique centrale d'un canon (44) ou tube, mobile en rotation ou fixe, dans lequel est introduite une partie de l'arbre (36) du mobile d'affichage (30), de manière que l'arbre puisse, lors du montage du mobile d'affichage dans le mouvement horloger mécanique, pénétrer dans les deux ouvertures circulaires centrales sans devoir exercer initialement une force radiale sur la pièce intermédiaire.
  13. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'arbre (36) définissant ladite surface de révolution (35) est en acier ou constituée d'un alliage de cuivre et au moins une partie de la pièce intermédiaire (8) définissant ladite surface latérale (9) est constituée respectivement d'un alliage de cuivre ou en acier.
  14. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'arbre (36) définissant ladite surface de révolution (35) est en acier ou constituée d'un alliage de cuivre et au moins une partie de la pièce intermédiaire (8) définissant ladite surface latérale (9) est constituée de polymères.
  15. Mouvement horloger mécanique selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'arbre (36) définissant ladite surface de révolution (35) est en acier ou constituée d'un alliage de cuivre et au moins une partie de la pièce intermédiaire (8) définissant ladite surface latérale (9) est constituée d'une céramique, notamment du rubis ou du zircone, ou d'un matériau contenant de l'or ou du nickel et formant une couche extérieure recouvrant au moins partiellement la pièce intermédiaire.
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