CORNEILLE, Florian (9 rue de Beaulieu, Mandeure, Mandeure, F-25350, FR)
FORSEY, Stephen (Les Frêtes 160, Les Brenets, CH-2416, CH)
CORNEILLE, Florian (9 rue de Beaulieu, Mandeure, Mandeure, F-25350, FR)
| Revendications 1. Source d'énergie d'un mécanisme de sonnerie à répétition d'une pièce d'horlogerie, ladite source comprenant un bâti (12, 14, 16, 18), un organe élastique agencé pour engendrer un couple, des moyens d'armage (24, 54) dudit organe élastique et des moyens de liaison cinématique (46) pour appliquer ledit couple à des organes du mécanisme de sonnerie permettant d'assurer une sonnerie, caractérisée en ce que l'organe élastique comporte deux ressorts (38, 40) enroulés dans le même sens en spirales concentriques, superposés et agencés pour appliquer ledit couple aux moyens de liaison cinématique (46). 2. Source d'énergie selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdits ressorts (38, 40) sont reliés l'un à l'autre en parallèle. 3. Source d'énergie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bâti (12, 14, 16, 18) est muni de logements, l'un desdits logements (26) étant agencé pour recevoir l'un des dits ressorts (38) et le fixer à l'une de ses parois. 4. Source d'énergie selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, une bague (32) munie d'une denture (32a) et destinée à recevoir l'autre desdits ressorts (40), et en ce qu'elle comporte, en outre un dispositif d'encliquetage (42, 42a) agencé pour coopérer avec ladite denture (32a) et permettant un réglage de l'armage de l'autre (40) desdits ressorts (38, 40). 5. Source d'énergie selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdits ressorts sont reliés l'un à l'autre en série. 6. Source d'énergie selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'un desdits ressorts est relié à un point fixe du bâti par son extrémité extérieure, à un organe de liaison par son extrémité intérieure, et l'autre desdits ressorts est fixé audit organe de liaison par son extrémité intérieure et à la paroi d'un barillet par son extrémité extérieure, ledit barillet assurant la fonction de premier élément des moyens de liaison cinématique. 7. Source d'énergie selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'un desdits ressorts est relié à une bague munie d'une denture et coopérant avec un cliquet par son extrémité extérieure, à un organe de liaison par son extrémité intérieure, et l'autre desdits ressorts est fixé audit organe de liaison par son extrémité intérieure et à la paroi d'un barillet par son extrémité extérieure, ledit barillet assurant la fonction de premier élément des moyens de liaison cinématique. 8. Source d'énergie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme d'un module (10). 9. Pièce d'horlogerie munie d'une sonnerie à répétition, comportant des marteaux (64, 66) et une source d'énergie selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite source d'énergie est disposée entre lesdits marteaux (64, 66). |
Source d'énergie pour sonnerie et pièce d'horlogerie munie d'une telle source d'énergie
Domaine technique
[0001] La présente invention se rapporte aux sources d'énergies de mécanisme de sonnerie du type à répétition pour pièces d'horlogerie. Elle concerne plus particulièrement une source d'énergie comprenant un bâti, un organe élastique agencé pour engendrer un couple, des moyens d'armage dudit organe élastique et des moyens de liaison cinématique pour appliquer ledit couple à des organes du mécanisme de sonnerie permettant d'assurer une sonnerie.
Etat de la technique
[0002] De telles sources d'énergie se présentent généralement sous forme d'un seul ressort disposé dans un barillet ou dans un logement pratiqué dans le bâti. La pièce d'horlogerie est équipée de timbres et de marteaux agencés pour venir frapper les timbres. Afin d'assurer une sonnerie aussi harmonieuse que possible, il est nécessaire que l'énergie emmagasinée dans le ressort soit suffisante pour entraîner le mécanisme dans tous les cas et ce, en veillant à ce que la fréquence de sonnerie ne varie que peu au cours d'une indication. Il faut en particulier que la sonnerie fonctionne avec le maximum de régularité même lorsque la montre doit indiquer 12h59 pour une répétions minutes et 12h45 pour une répétition des quarts, ce qui correspond au maximum de coups à frapper.
[0003] A cet effet, différentes solutions ont été développées. Il est, par exemple possible d'utiliser des moyens faisant varier le bras de levier de manière inversement proportionnelle à la variation de la force appliquée par le ressort sur les moyens de liaison. Cela peut se faire au moyen d'une fusée ou d'un engrenage en spirale. De telles solutions impliquent une grande précision dans le cas de l'engrenage, ou de la place en faisant appel à une fusée.
[0004] Il est également possible d'obtenir théoriquement un résultat satisfaisant en utilisant un ressort ayant un grand nombre de tours d'armage et une faible épaisseur de lame. Pour que ce couple soit suffisant, il est nécessaire que la hauteur de la lame soit importante. Dans ce cas toutefois, il a été constaté que si le rapport hauteur/épaisseur est trop élevé, les conditions de travail se péjorent. Compte tenu de l'espace dont on dispose, spécialement si la source d'énergie est placée entre les deux marteaux, il n'est pas possible d'éviter cette péjoration.
[0005] Un mécanisme de sonnerie comprenant deux ressorts est décrit dans le brevet US 249 845. Ce mécanisme comprend deux bondes et deux ressorts enroulés dans le sens inverse. Chaque bonde est reliée à un arbre de barillet différent de sorte que les bondes ne sont pas liées en rotation.
[0006] Par ailleurs, le brevet US 4 363 553 décrit un mécanisme comprenant deux barillets-moteurs, contenant chacun un ressort, enroulés en sens inverse. Ce document ne décrit ni suggère l'utilisation de deux ressorts dans un mécanisme de sonnerie.
[0007] Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients.
Divulgation de l'invention
[0008] Ce but est atteint grâce au fait que l'organe élastique comporte deux ressorts enroulés dans le même sens en spirales concentriques, superposés et agencés pour appliquer un couple aux moyens de liaison cinématique. Une telle solution permet d'obtenir un rendement sensiblement amélioré.
[0009] Il est en effet apparu qu'une source d'énergie constituée de deux ressorts en spiral superposés présente des conditions de travail bien meilleures que celles fournies par un seul ressort ayant une hauteur plus que doublée. Or, théoriquement, cela devrait être plus favorable avec un seul ressort. En effet, si l'on veut disposer deux ressorts superposés, cela implique qu'il y ait un espace entre eux pour leur permettre de travailler indépendamment. Or la pratique montre que l'utilisation de deux ressorts est plus avantageuse, comme expliqué ci-dessus. Plus précisément, il apparaît que plus le rapport entre la hauteur et l'épaisseur de la lame est élevé, plus le risque est grand que celle-ci se déforme et que les conditions de déroulement du ressort se péjorent.
[0010] Dans une première variante, les deux ressorts peuvent être reliés en parallèle. De prime abord, cette solution parait moins intéressante qu'avec des ressorts en série. Il n'en est pas tout à fait ainsi du fait que les ressorts peuvent être armés par le même organe que celui relié aux moyens de liaison cinématique. En l'occurrence, cela peut avantageusement se faire par l'arbre de barillet qui sert de fixation aux extrémités intérieures des deux ressorts. De la sorte, l'extrémité extérieure de l'un ou des deux ressorts peut être fixée directement au bâti.
[001 1] La précision de l'épaisseur des ressorts est généralement insuffisante pour éviter un ajustement du couple moteur. En plaçant deux ressorts, il est possible de les sélectionner par paires, de manière à ce que le couple total soit situé dans un intervalle restreint, pour éviter des moyens d'ajustement du couple.
[0012] Dans le cas où un ajustement du couple initial est envisagé il est possible de le réaliser en armant partiellement un seulement des ressorts en parallèle. L'autre ressort peut ainsi être fixé directement au bâti. Il en résulte que le volume utile peut être augmenté, et ainsi le nombre de tours que peut avoir ce ressort. Dans ce mode de réalisation, le bâti est muni de logements, de préférence cylindriques, l'un desdits logements étant agencé pour recevoir l'un des dits ressorts, celui-ci étant rendu solidaire de la paroi du logement.
[0013] Avantageusement, la source d'énergie comporte, en outre, une bague munie d'une denture et destinée à recevoir l'autre desdits ressorts. Cette source d'énergie comporte, en outre un dispositif d'encliquetage agencé pour coopérer avec ladite denture et permettant un réglage de l'armage dudit ressort.
[0014] Les deux ressorts peuvent toutefois aussi être reliés en série. Dans ce cas, l'un des ressorts peut être relié à un point fixe du bâti par son extrémité extérieure, à un organe de liaison, par exemple un arbre de barillet, par son extrémité intérieure. Le deuxième ressort est solidaire de l'organe de liaison par son extrémité intérieure, et par son extrémité extérieure de la paroi d'un barillet qui assure la fonction de premier élément des moyens de liaison cinématiques. Il est de la sorte possible d'avoir un organe moteur comportant un grand nombre de tours, tout en ayant un faible rapport hauteur/épaisseur de lame. Plutôt que de fixer le premier ressort à un point fixe, il est aussi possible de disposer de moyens permettant un déplacement angulaire, de manière à pouvoir ajuster le couple de la source d'énergie, et ainsi la fréquence de sonnerie.
[0015] Ainsi, l'un desdits ressorts peut être relié à une bague munie d'une denture et coopérant avec un cliquet par son extrémité extérieure, à un organe de liaison par son extrémité intérieure, et l'autre desdits ressorts peut être fixé audit organe de liaison par son extrémité intérieure et à la paroi d'un barillet par son extrémité extérieure, ledit barillet assurant la fonction de premier élément des moyens de liaison cinématique.
[0016] De manière avantageuse, la source d'énergie se présente sous forme d'un module.
[0017] L'invention concerne également une pièce d'horlogerie munie d'une sonnerie à répétition, comportant des marteaux et une source d'énergie telle que définie ci-dessus. De manière avantageuse, cette source d'énergie est disposée entre lesdits marteaux.
Brève description des dessins
[0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin dans lequel :
- les figures 1 et 2 montrent en perspective une source d'énergie pour montre munie d'une sonnerie à répétition vue de dessus sur la figure 1 et de dessous, une partie étant retirée sur la figure 2 ;
- la figure 3 illustre une vue en coupe une telle source d'énergie; et
- la figure 4 représente, de manière schématique, une partie de pièce d'horlogerie munie d'une source d'énergie telle qu'illustrée dans les figures 1 à 3.
Mode(s) de réalisation de l'invention
[0019] La source d'énergie telle que représentée aux figures 1 à 3 se présente sous forme d'un module 10 comprenant une platine 12, deux ponts 14 et 16, et un couvercle 18. La platine 12 et le couvercle 18 portent respectivement des paliers 20 et 22. Un arbre 24 est engagé dans ces paliers.
[0020] Les ponts 14 et 16 définissent un logement 26. Le couvercle 18 est muni d'une creusure 30 dans laquelle est disposée une bague 32. Cette dernière est munie à sa périphérie radiale d'une denture 32a dont la fonction sera précisée ultérieurement.
[0021] L'arbre 24 présente, en certains endroits, une structure non cylindrique. Des bondes 34 et 36 sont engagées sur cet arbre 24, avec une découpe centrale de forme complémentaire à la structure de l'arbre 24, de telle sorte que ces bondes sont liées en rotation par l'intermédiaire de l'arbre 24 et sont entraînées en rotation selon le même angle lorsque l'arbre 24 tourne.
[0022] Des ressorts-lame 38 et 40 schématiquement représentés sont respectivement disposés dans le logement 26 et la creusure 30. Ils sont enroulés en spirale, tous les deux dans le même sens, et fixés par leurs extrémités intérieures respectivement aux bondes 34 et 36 et par leurs extrémités extérieures respectivement à la paroi du pont 14 et à la paroi de la bague 32. De la sorte, si l'on fait tourner l'arbre 24, il entraîne les ressorts 38 et 40 par leur partie intérieure et tend à les armer.
[0023] Un cliquet 42 est positionné au moyen d'une vis 44 sur le pont 16. Ce cliquet est appliqué par un ressort 42a, en appui contre un plot 45 monté sur le pont
16, contre la denture 32a de la bague 32. Le cliquet 42 empêche la bague 32 de tourner lorsque l'arbre 24 arme le ressort 38. Le cliquet 42 est maintenu en place entre le pont 16 et le couvercle 18.
[0024] La fonction de ce cliquet 42 et de la denture 32a est de permettre un réglage de la vitesse de sonnerie, en faisant varier le couple exercé par les ressorts
38 et 40 sur l'arbre 24, par un pré-armage.
[0025] Des moyens de liaison cinématique 46 sont disposés sur l'arbre 24, solidaires en rotation avec cet arbre 24. Ils sont destinés à coopérer avec des râteaux de la sonnerie, pour entraîner, de manière classique, les marteaux que comporte la pièce d'horlogerie, pour la sonnerie des heures, des quarts et des minutes.
[0026] Pour réguler la vitesse de rotation, la pièce d'horlogerie comprend, de manière bien connue, un volant d'inertie non représenté au dessin. A cet effet une roue à cliquet 48 est montée sur l'arbre 24, solidaire en rotation.
Une roue de volant 50 est montée folle sur cet arbre 24, adjacente à la roue à cliquet 48. Elle porte un cliquet 52 en prise avec la roue à cliquet 48. Ainsi, lors de l'armage, la roue 50 reste fixe, du fait que le cliquet 52 saute sur les dents de la roue à cliquet 48, alors que, lorsque l'arbre tourne en sens inverse, durant l'entrainement des moyens de sonnerie, la roue à volant tourne, entraînant avec elle le volant de régulation de vitesse.
[0027] L'armage des ressorts 38 et 40 est assuré, de manière classique, par une targette solidaire de la boite de la pièce d'horlogerie, coopérant au moins médiatement avec un pignon 54 de crémaillère, solidaire en rotation avec l'arbre 24.
[0028] Ainsi, lorsque l'utilisateur de la pièce d'horlogerie souhaite écouter l'heure, il arme les ressorts 38 et 40 au moyen de la targette dont est munie la boite de montre, qui coopère avec le pignon 54. Durant cette opération, la roue de volant 50 reste fixe, à cause du cliquet 52. Les râteaux de la sonnerie se mettent en place, de telle sorte que lorsque la targette est lâchée, les ressorts 38 et 40, grâce au couple qu'ils appliquent sur l'arbre 24, entraînent les moyens de liaison cinématique, lesquels coopèrent avec les râteaux pour mouvoir les marteaux qui frappent l'heure sur les timbres.
[0029] L'avantage principal de l'invention est l'ajustement du couple initial de sonnerie en armant partiellement l'un des ressorts en parallèle. Pour cela, les deux ressorts doivent avoir leurs bondes respectives liées en rotation par l'intermédiaire de l'arbre de barillet commun à ces deux bondes, constituant ainsi une bonde commune. Ils doivent être enroulés dans le même sens pour être armés, avant la sonnerie, par le même organe, à savoir l'arbre de barillet. En référence à la figure 3, cet ajustement de couple de sonnerie se fait de la manière suivante: un des ressorts 38 est inséré dans le logement du pont 14 et est précontraint. L'ensemble est maintenu en position et ne peut pas tourner grâce au cliquet 52. Ensuite, le second ressort 40 est inséré dans la bague 32. Grâce à la coopération du cliquet 42 avec la denture 32a de la bague 32, le système est retenu et ne peut pas tourner. Lorsque l'horloger ajuste le couple afin de l'optimiser, il déplacera le cliquet 42 et fera tourner la bague 32, ce qui aura pour effet de pré-armer le ressort 40 par le biais de sa bride contre la paroi intérieure de la bague 32. [0030] L'utilisation des deux ressorts en parallèle permet d'obtenir un couple de barillet de sonnerie plus constant, tout en gardant un couple maximal maîtrisé.
[0031] Un avantage supplémentaire est que comme la bague 32 se trouve du côté accessible pour l'horloger une fois le mouvement monté, il lui sera toujours possible de travailler ce préarmage lorsque le mouvement sera emboîté.
[0032] Un autre avantage est la simplification du système tout en l'optimisant: en effet, il suffit d'ajouter la partie comportant le second ressort 40, la bonde 36, la bague 32, le cliquet 42 et le couvercle 18 au système de la source d'énergie standard de sonnerie pour améliorer la constance du couple de sonnerie. Ce système pourrait donc être relativement aisément adapté à tout type de sonnerie à répétition standard.
[0033] Dans une variante qui n'a pas été représentée, mais qui est évidente pour l'homme du métier, les ressorts 38 et 40 sont disposés en série. Dans ce cas, avantageusement, la source d'énergie comprend deux barillets, chacun comprenant un tambour et un ressort. Un arbre unique passe au travers des deux barillets. Cet arbre est muni de deux bondes, l'une dans chacun des barillets. Chacun des barillets sert de logement à un ressort-lame. L'armage du ressort se fait en agissant sur la périphérie d'un des tambours de barillet. Le ressort dont est muni ce barillet s'arme en appliquant un couple sur l'arbre de barillet, qui se répercute sur le ressort du deuxième barillet. Ce deuxième ressort s'arme donc. Dans ce cas, les moyens de liaison sont solidaires du tambour du deuxième barillet plutôt que de l'arbre, comme c'était le cas dans l'exemple illustré.
[0034] Typiquement, une source d'énergie telle que décrite et représentée peut être munie de deux ressorts 38 et 40 de dimensions identiques, ayant une longueur de 1 10 à 170 mm, une épaisseur de 0,08 à 0,10 mm et une hauteur de 0,70 à 0,90 mm. Le diamètre du logement 26 et de l'intérieur de la bague 32 est de 5,00 à 5,50 mm. Un jeu de 0,05 à 0,10 mm est prévu entre les ressorts 38 et 40 et les parois planes de ponts 14 et 16, et du pont 16 et du couvercle 18. [0035] Une telle source d'énergie peut avantageusement être utilisée dans un mouvement pour pièce d'horlogerie tel que schématiquement et partiellement représenté sur la figure 4. On retrouve sur cette figure le module 10 tel que représenté sur les figures 1 à 3. Ce module 10 est fixé sur une platine 62. Des marteaux 64 et 66 sont disposés de part et d'autre du module 10. Des timbres se présentant sous forme de fils, fixés à la platine dans une partie de celle-ci non visible au dessin, sont disposés de manière à ce que chacun des marteaux 64 et 66 vient frapper l'un d'eux lorsqu'ils sont mus par les ressorts 38 et 40. Le fait de placer la source d'énergie que constitue le module 10 entre les marteaux 64 et 66 offre une disposition particulièrement avantageuse relativement à la place occupée dans le mouvement. Toutefois, pour obtenir une sonnerie de bonne qualité, il est nécessaire que les fils constituant les timbres soient aussi longs que possible. Il est donc nécessaire que le secteur occupé par le module soit aussi faible que possible, d'où l'avantage de disposer de deux ressorts de barillets superposés.
[0036] La source d'énergie selon l'invention peut, bien entendu, présenter de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la source d'énergie peut être directement intégrée au mouvement plutôt que de se présenter sous forme d'un module indépendant. La structure du bâti peut être réalisée de manière très différente, avec plus ou moins de pièces constitutives. Le palier 22 pourrait être disposé sur le pont 16 et la bague 32 être remplacée par un tambour de barillet monté volant sur l'arbre 24. Il serait ainsi possible de supprimer le couvercle 18.
[0037] Ainsi, grâce aux caractéristiques que présente la source d'énergie selon l'invention, il est possible de réaliser une pièce d'horlogerie munie d'une sonnerie à répétition dans laquelle les coups frappés ont une fréquence variant peu, tout en occupant un volume relativement réduit.
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