EP4575662A1 - Système à friction pour mouvement d'horlogerie - Google Patents

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EP4575662A1
EP4575662A1 EP23220075.8A EP23220075A EP4575662A1 EP 4575662 A1 EP4575662 A1 EP 4575662A1 EP 23220075 A EP23220075 A EP 23220075A EP 4575662 A1 EP4575662 A1 EP 4575662A1
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EP
European Patent Office
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fixed element
axis
spring
toothed member
friction
Prior art date
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Pending
Application number
EP23220075.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Grégory GAUTHIER
Daniel Matteazzi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Montres Breguet SA
Original Assignee
Montres Breguet SA
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Publication date
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    • 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
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/02—Back-gearing arrangements between gear train and hands
    • 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
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
    • G04B13/021—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft
    • G04B13/023—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft allowing rotational slipping when a threshold torque is exceeded
    • 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
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
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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
    • G04B33/00—Calibers

Definitions

  • the invention relates to the field of mechanical watchmaking. It concerns, more particularly, a friction system for a watch movement.
  • Friction systems are commonly used in watch movements. They are used to keep a first component rotating with a second component until a torque limit is reached. Once this limit is exceeded, the two components are no longer rotating together. This type of system is generally used for hour and minute display devices, particularly on cannon-pinion surfaces to drive display hands or display discs.
  • the cannon-pinion is lantern-shaped to ensure friction between the cannon-pinion and a tiger-pinion.
  • Lantern-shaped operation consists of pinching the constriction of a tube in the cannon-pinion opposite a bearing or clearance of the tiger-pinion. This pinching is a manual task, and its result depends on the dexterity and sensitivity of the watchmaker, and is therefore random, which is unfortunate, because the lantern-shaped operation is intended to ensure a certain level of friction between the tiger-pinion and the cannon-pinion during normal operation of the watch, while manual time-setting operations by the user apply a torque greater than that of friction, which friction torque should therefore not be too high.
  • the invention aims in particular to overcome the various drawbacks of the prior art.
  • the spring is in the form of a washer comprising an inner part close to the axis bearing against the third fixed element, and an outer peripheral portion of the washer resting in elastic support against an annular element of the second fixed element, the spring being elastically deformed and forming a kinematic connection both between the first fixed element and the toothed member, and between the second fixed element and the toothed member up to a predefined friction torque.
  • the invention also relates to a watch movement comprising a friction system in accordance with the invention.
  • a friction system 100 according to the invention is shown.
  • This system comprises an axis 1 arranged to be mounted in a clockwork movement, the axis may comprise parts with sections 10, 11 of different diameters
  • the axis 1 carries a toothed member 3, here a pinion, mounted freely in rotation on the axis 1.
  • this toothed member 3 can be a wheel.
  • the axis 1 can also carry several toothed members, and can take a large number of known forms according to the needs of those skilled in the art.
  • the system 100 also comprises a second fixed element 4, the toothed element being positioned and rotating around the axis 1, between the first fixed element 2 and the second fixed element 4.
  • the second fixed element 4 is in the form of a collar comprising a rib 42 of annular shape on its face oriented towards the toothed element 3 forming a annular bearing surface between the toothed element 3 and the second fixed element 4.
  • the collar 4 has on its other face an annular peripheral rim 40 forming a skirt, an empty space 43 thus extending between the annular peripheral rim 40 and the center of the collar 4.
  • the annular peripheral rim 40 is beveled so as to form a conical bearing surface.
  • the axis 1 comprises a bearing surface 12 arranged to cooperate with a flat 41 of the second fixed element 4.
  • a bearing surface 12 arranged to cooperate with a flat 41 of the second fixed element 4.
  • the system also comprises a third fixed element 6 which is mounted or driven onto the axis 1.
  • This third fixed element is in the form of a ring 6, the ring 6 having an excess thickness 60 near the hole 61 by which it is mounted onto the axis 1.
  • the excess thickness 60 has a diameter smaller than that of the ring 6 and forms an annular bearing surface 62 for a spring 5.
  • the spring 5 is mounted fixed or movable around the axis 1 and is arranged between the second fixed element and the third fixed element.
  • the spring 5 is in the form of a flat washer comprising an inner part 51 in the immediate vicinity of the axis 1 which bears against the third fixed element 6, and more precisely bears against the excess thickness 6, and an outer peripheral part bearing elastically against the conical surface 40 of the skirt 4.
  • the spring 5 is in the form of a flat washer, which then deforms elastically when it is stressed between the second fixed element 4 and the third fixed element 5.
  • the use of a flat washer is particularly advantageous because the use of a part plane makes it easier to reproduce the latter, particularly in relation to a curved element for example.
  • the spring 5 comprises at least two lugs 50 arranged at the outer periphery of the washer and are arranged to rest in elastic support against the conical support surface 40 of the second fixed element 4.
  • the spring 5 makes it possible to form a kinematic connection both between the first fixed element 2 and the toothed member 3, and between the second fixed element 4 and the toothed member 3 up to a predefined friction torque.
  • the spring 5 has three lugs so as to provide better distribution of forces and also facilitate the deformation of the spring.
  • the lugs 50 are distributed on the washer 5 at identical angular distances to provide a good distribution of the bearing force on the annular peripheral edge 40 of the collar 4.
  • the three lugs are arranged at 120° from each other. In the case where the number of lugs is greater, for example five lugs, the latter would be arranged at 72° from each other.
  • the friction torque can be perfectly adjusted by precisely driving the ring 6 onto the axis 1 against the spring 5, the elastic force exerted by the spring 5 on the fixed element 4 making it possible to obtain a very precise friction torque.
  • the lugs 50 located on the outer periphery of the spring 5 and the inner part 51 are located in two different planes, the assembly causing the spring 5 to flex in order to constrain it between the ring 6 and the collar 4.
  • the constraint of the spring 5 can therefore be modified by acting on the gap between the planes of the support surfaces 62 and 40, by moving the ring 6 on the axis 1, and consequently the friction torque that the system can undergo before the toothed member 3 pivots relative to the axis 1.
  • Such an arrangement thus allows an extremely simple and easily reproducible adjustment.
  • the invention also relates to a watch movement comprising a friction system according to the invention.

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Abstract

L'invention concerne un système (100) à friction pour mouvement d'horlogerie comprenant :
- un axe (1) agencé pour être monté dans le mouvement horloger ;
- un premier élément fixe (2), monté sur l'axe ;
- un deuxième élément fixe (4), monté sur l'axe ;
- un organe denté (3), monté libre en rotation sur l'axe entre le premier élément fixe et le deuxième élément fixe ;
- un troisième élément fixe (6), monté sur l'axe ;
- un ressort (5) monté sur l'axe (1) et disposé entre le deuxième élément fixe (4) et le troisième élément fixe (6).
Selon l'invention, le ressort (5) se présente sous la forme d'une rondelle comprenant une partie intérieure (51) à proximité de l'axe (1) en appui contre le troisième élément fixe (6), et une partie périphérique extérieure de la rondelle reposant en appui élastique contre un élément annulaire du deuxième élément fixe (4), le ressort étant déformé élastiquement et formant une liaison cinématique à la fois entre le premier élément fixe (2) et l'organe denté (3), et entre le deuxième élément fixe (4) et l'organe denté (3) jusqu'à un couple de friction prédéfini.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement un système à friction pour un mouvement d'horlogerie.
    • Arrière-plan technologique
  • Les systèmes à friction sont communément utilisés dans les mouvements d'horlogerie. Afin de rendre un premier organe solidaire en rotation d'un deuxième organe jusqu'à une valeur limite de couple soit atteinte. Une fois cette valeur limite dépassée, les deux organes ne sont plus solidaires en rotation. Généralement, ce type de système est utilisé pour les moyens d'affichage des heures et des minutes, notamment au niveau des chaussée pour l'entrainement des aiguilles d'affichage ou des disques d'affichage.
  • Habituellement, la chaussée est lanternée pour assurer la friction entre la cette dernière et un tigeron. Le lanternage consiste en un pincement de rétreint d'un tube que comporte la chaussée en regard d'une portée ou d'un dégagement du tigeron. Ce pincement est une tâche manuelle, et son résultat dépend de la dextérité et de la sensibilité de l'horloger, et est de ce fait aléatoire, ce qui est fâcheux, car le lanternage a pour but d'assurer un certain niveau de friction entre le tigeron et la chaussée lors du fonctionnement normal de la montre, tandis que les opérations manuelles de mise à l'heure par l'utilisateur appliquent un couple supérieur à celui de la friction, lequel couple de friction ne devant donc pas être trop élevé.
  • L'ajustement correct du couple de friction est donc délicat. Un contrôle précis de la force de serrage appliquée est donc important, et le lanternage manuel classique ne permet pas d'atteindre cette précision, ni la reproductibilité requise.
  • Un autre inconvénient est que les frictions par lanternage ne supportent pas la transmission d'un fort couple et sont sensibles au montage/démontage.
  • Il existe d'autres solutions pour obtenir de la friction tels que les clinquants, mais ces derniers ont une répétabilité de fabrication difficile à garantir d'un lot à un autre.
  • Il existe aussi les ressorts boudin mais ces derniers présentent un encombrement trop élevé.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention a notamment pour objectif de pallier les différents inconvénients de l'art antérieur.
  • L'invention a également pour objectif de fournir un système à friction qui permettent la transmission d'un couple élevé, facile à fabriquer, et dont la répétabilité de la friction est facilement gérable.
  • A cet effet, la présente invention concerne un système à friction pour mouvement d'horlogerie comprenant :
    • un axe agencé pour être monté dans le mouvement horloger ;
    • un premier élément fixe, monté sur l'axe ;
    • un deuxième élément fixe, monté sur l'axe ;
    • un organe denté, monté libre en rotation sur l'axe entre le premier élément fixe et le deuxième élément fixe ;
    • un troisième élément fixe, monté sur l'axe ;
    • un ressort monté sur l'axe et disposé entre le deuxième élément fixe et le troisième élément fixe.
  • Selon l'invention, le ressort se présente sous la forme d'une rondelle comprenant une partie intérieure à proximité de l'axe en appui contre le troisième élément fixe, et une partie périphérique extérieure de la rondelle reposant en appui élastique contre un élément annulaire du deuxième élément fixe, le ressort étant déformé élastiquement et formant une liaison cinématique à la fois entre le premier élément fixe et l'organe denté, et entre le deuxième élément fixe et l'organe denté jusqu'à un couple de friction prédéfini.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses de l'invention :
    • la rondelle comprend au moins deux ergots disposés à sa périphérie extérieure, les ergots étant agencés pour reposer en appui élastique contre l'élément annulaire du deuxième élément fixe ;
    • le premier élément fixe et l'organe denté ont chacun une surface de contact conique ;
    • l'axe comprend une portée agencée pour coopérer avec un méplat du deuxième élément fixe ;
    • le troisième élément fixe se présente sous la forme d'une bague, la bague présentant une surépaisseur à proximité du trou par lequel elle est montée sur l'axe, la surépaisseur étant agencée pour être en appui contre le ressort ;
    • le deuxième élément fixe présente une surface de contact conique avec les ergots du ressort ;
    • les ergots à la périphérie extérieure du ressort et la partie intérieure se trouvent dans deux plans différents.
  • L'invention concerne aussi un mouvement horloger comprenant un système à friction conforme à l'invention.
    • Brève description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante donnée à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente une vue en perspective d'un système à friction selon l'invention ;
    • la figure 2 représente une vue éclatée d'un système à friction selon l'invention ;
    • la figure 3 représente une vue en coupe selon l'axe A-A d'un système à friction selon l'invention.
    Description détaillée de l'invention
  • En référence à la figure 1, il est représenté un système à friction 100 selon l'invention. Ce système comprend un axe 1 agencé pour être monté dans un mouvement d'horlogerie, l'axe peut comprendre des parties avec des sections 10,11 de diamètres différents
  • L'axe 1 porte un organe denté 3, ici un pignon, monté libre en rotation sur l'axe 1. Alternativement, cet organe denté 3 peut être une roue. L'axe 1 peut également porter plusieurs organes dentés, et peut prendre un grand nombre de formes connues selon les besoins de l'homme du métier.
  • Comme illustré à la figure 2, le système comprend un premier élément fixe 2, telle qu'une flasque, chassé sur l'axe et s'étendant perpendiculairement à l'axe 1. Cette flasque 2 présente une première surface d'appui 20 conique et sert de première surface de friction entre l'organe denté 3 et la flasque 2.
  • Le système 100 comprend également un deuxième élément fixe 4, l'élément denté étant positionné et tournant autour de l'axe 1, entre le premier élément fixe 2 et le deuxième élément fixe 4. Le deuxième élément fixe 4 se présente sous la forme d'une collerette comprenant une nervure 42 de forme annulaire sur sa face orientée vers l'élément denté 3 formant une surface d'appui annulaire entre l'élément denté 3 et le deuxième élément fixe 4.
  • La collerette 4 présente sur son autre face un rebord périphérique annulaire 40 formant une jupe, un espace vide 43 s'étendant ainsi entre le rebord périphérique annulaire 40 et le centre de la collerette 4. Comme on peut l'observer à la figure 3, le rebord périphérique annulaire 40 est biseauté de manière à former une surface d'appui conique.
  • Avantageusement, l'axe 1 comprend une portée 12 agencée pour coopérer avec un méplat 41 du deuxième élément fixe 4. Un tel agencement permet de glisser le deuxième élément fixe 41 sur l'axe tout en garantissant sa bonne position et son bon maintien sur l'axe une fois monté.
  • Le système comprend encore un troisième élément fixe 6 qui est monté ou chassé sur l'axe 1. Ce troisième élément fixe se présente sous la forme d'une bague 6, la bague 6 présentant une surépaisseur 60 à proximité du trou 61 par lequel elle est montée sur l'axe 1. La surépaisseur 60 présente un diamètre inférieur à celui de la bague 6 et forme une surface d'appui annulaire 62 pour un ressort 5.
  • Le ressort 5 est monté fixe ou mobile autour de l'axe 1 et est disposé entre le deuxième élément fixe et le troisième élément fixe.
  • Le ressort 5 se présente sous la forme d'une rondelle plane comprenant une partie intérieure 51 à proximité immédiate de l'axe 1 qui en appui contre le troisième élément fixe 6, et plus précisément en appui contre la surépaisseur 6, et une partie périphérique extérieure en appui élastique contre la surface conique 40 de la jupe 4.
  • Au repos, le ressort 5 se présente sous la forme d'une rondelle plane, qui se déforme élastiquement ensuite lorsqu'elle est contrainte entre le deuxième élément fixe 4 et le troisième élément fixe 5. L'utilisation d'une rondelle plane est particulièrement avantageuse car l'utilisation d'une pièce plane permet de faciliter la reproductibilité de cette dernière, notamment par rapport à un élément bombé par exemple.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le ressort 5 comprend au moins deux ergots 50 disposés à la périphérie extérieure de la rondelle et sont agencés pour reposer en appui élastique contre la surface d'appui conique 40 du deuxième élément fixe 4. Ainsi, lorsque l'ensemble des pièces est monté, le ressort 5 permet de former une liaison cinématique à la fois entre le premier élément fixe 2 et l'organe denté 3, et entre le deuxième élément fixe 4 et l'organe denté 3 jusqu'à un couple de friction prédéfini.
  • De préférence, et tel qu'illustré sur les figures, le ressort 5 présente trois ergots de manière à fournir une meilleure répartition des efforts et également faciliter la déformation du ressort.
  • Les ergots 50 sont répartis sur la rondelle 5 à des distances angulaires identiques pour fournir une bonne répartition de la force d'appui sur le rebord périphérique annulaire 40 de la collerette 4. Dans le cas de figure illustré, les trois ergots sont disposés à 120° les uns des autres. Dans le cas où le nombre d'ergots est plus conséquent, par exemple cinq ergots, ces derniers seraient disposés à 72° les uns des autres.
  • Selon un aspect particulièrement avantageux, le couple de friction peut être parfaitement ajusté en chassant précisément la bague 6 sur l'axe 1 contre le ressort 5, la force élastique exercée par le ressort 5 sur l'élément fixe 4 permettant d'obtenir un couple de friction très précis.
  • Lorsque le système est assemblé, comme illustré à la figure 3, les ergots 50 se trouvant sur la périphérie extérieure du ressort 5 et la partie intérieure 51 se trouvent dans deux plans différents, l'assemblage faisant fléchir le ressort 5 afin de le contraindre entre la bague 6 et la collerette 4.
  • La contrainte du ressort 5 peut donc être modifiée en agissant sur l'écart entre les plans des surfaces d'appui 62 et 40, en déplaçant la bague 6 sur l'axe 1, et par conséquent le couple de friction que peut subir le système avant que l'organe denté 3 pivote par rapport à l'axe 1. Un tel agencement permet ainsi un réglage extrêmement simple et facilement reproductible.
  • L'invention concerne également un mouvement horloger comprenant un système à friction conforme à l'invention.
  • L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'un système à friction conforme à l'invention, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    • fournir un axe 1 ;
    • chasser un premier élément fixe 2 sur l'axe 1 dans une position prédéterminée ;
    • glisser un organe denté 3 sur l'axe 1 jusqu'au premier élément fixe 2;
    • glisser le deuxième élément fixe 4 sur l'axe 1, en orientant le deuxième élément fixe 4 par rapport à l'axe au moyen d'un méplat 41 coopérant avec une portée 12 formée sur l'axe 1 ;
    • placer un ressort 5 muni d'au moins trois ergots 50 disposés à la périphérie extérieure du ressort 5, les ergots 50 reposer en appui contre le deuxième élément fixe 4 ;
    • chasser progressivement un troisième élément fixe 6 sur l'axe 1, de manière à comprimer le ressort 5 entre le deuxième élément fixe 4 et le troisième élément fixe 6, pour obtenir une liaison cinématique à la fois entre le premier élément et l'organe denté, et entre le deuxième élément fixe et l'organe denté jusqu'à obtenir un couple de friction prédéfini.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré et est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art, sans sortir du cadre de l'invention tel que définie par les revendications.

Claims (8)

  1. Système (100) à friction pour mouvement d'horlogerie comprenant :
    - un axe (1) agencé pour être monté dans le mouvement horloger ;
    - un premier élément fixe (2), monté sur l'axe ;
    - un deuxième élément fixe (4), monté sur l'axe ;
    - un organe denté (3), monté libre en rotation sur l'axe entre le premier élément fixe et le deuxième élément fixe ;
    - un troisième élément fixe (6), monté sur l'axe ;
    - un ressort (5) monté sur l'axe (1) et disposé entre le deuxième élément fixe (4) et le troisième élément fixe (6) ;
    le ressort (5) se présentant sous la forme d'une rondelle plane comprenant une partie intérieure (51) à proximité de l'axe (1) en appui contre le troisième élément fixe (6), et une partie périphérique extérieure de la rondelle reposant en appui élastique contre un élément annulaire du deuxième élément fixe (4), le ressort étant agencé pour être mis sous contrainte pour se déformer élastiquement entre le deuxième élément fixe (4) et le troisième élément fixe (6), et former une liaison cinématique à la fois entre le premier élément fixe (2) et l'organe denté (3), et entre le deuxième élément fixe (4) et l'organe denté (3) jusqu'à un couple de friction prédéfini.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle comprend au moins deux ergots (50) disposés à sa périphérie extérieure, les ergots (50) étant agencés pour reposer en appui élastique contre l'élément annulaire du deuxième élément fixe (4).
  3. Système (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier élément fixe (2) et l'organe denté (3) ont chacun une surface de contact conique (20, 30).
  4. Système (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (1) comprend une portée (12) agencée pour coopérer avec un méplat (41) du deuxième élément fixe.
  5. Système (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le troisième élément fixe (6) se présente sous la forme d'une bague, la bague présentant une surépaisseur (60) à proximité du trou (61) par lequel elle est montée sur l'axe (1), la surépaisseur (60) étant agencée pour être en appui contre le ressort (5).
  6. Système (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième élément fixe (4) présente une surface de contact conique (40) avec les ergots (50) du ressort (5).
  7. Système (100) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ergots (50) à la périphérie extérieure du ressort (5) et la partie intérieure (51) se trouvent dans deux plans différents.
  8. Procédé d'assemblage d'un système à friction conforme à l'invention, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - fournir un axe (1) ;
    - chasser un premier élément fixe (2) sur l'axe (1) dans une position prédéterminée ;
    - glisser un organe denté (3) sur l'axe (1) jusqu'au premier élément fixe (2) ;
    - glisser un deuxième élément fixe (4) sur l'axe (1), en orientant le deuxième élément fixe (4) par rapport à l'axe (1) au moyen d'un méplat (41) coopérant avec une portée (12) formée sur l'axe (1) ;
    - placer un ressort (5) sur l'axe 1, ;
    - chasser progressivement un troisième élément fixe (6) sur l'axe (1), de manière à comprimer le ressort (5) entre le deuxième élément fixe (4) et le troisième élément fixe (6), pour obtenir une liaison cinématique à la fois entre le premier élément et l'organe denté, et entre le deuxième élément fixe et l'organe denté jusqu'à obtenir un couple de friction prédéfini.
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