Champs de l'invention

La présente invention a pour objet un composant monolithique destiné à une pièce d'horlogerie, en particulier une pièce d'horlogerie mécanique, conçu pour transmettre le mouvement d'un actionneur de la pièce d'horlogerie à une pièce entraînée de la pièce d'horlogerie. État de l'art antérieur

Dans ce contexte, la demande de brevet WO 2012/010408 divulgue des mécanismes oscillants à pivot élastique et des mobiles de transmission d'énergie comportant de tels mécanismes oscillants, qui visent à remplacer un balancier, respectivement un échappement conventionnel, de sorte à réaliser un organe réglant à l'aide de composants monoblocs.

La demande de brevet EP 1 306 733 divulgue un organe de commande dont au moins deux parties sont fabriquées en une seule pièce, mais qui comprend également d'autres pièces articulées, qui ne sont pas situées toutes dans un même plan.

Le brevet japonais JP 4 917 909 présente un sautoir constitué d'une base fixée au pont et d'une extrémité rigide servant de pointe d'indexage, deux bras élastiques servant de lien entre la base et la pointe d'indexage, le sautoir permettant de sécuriser la position d'un anneau denté.

Objectifs de l'invention

La présente invention vise la diminution du nombre de composants constituant un mécanisme complet ou un sous-ensemble fonctionnel, en vue de diminuer les problèmes liés au frottement et aux jeux entre ces composants constituant un mécanisme horloger conventionnel, maîtriser les positionnements, et ainsi garantir la fiabilité du mécanisme. Plus spécifiquement, l'invention a pour but des composants monolithiques fonctionnels du type défini d'entrée, permettant la transmission d'énergie au moyen d'un entraînement le long de trajectoires de directions variées. Un autre but de l'invention est de proposer des composants monolithiques formant un organe de transmission à force constante qui permet une meilleure reproductibilité et une meilleure sécurité de l'actionnement de la pièce entraînée. De plus, l'invention a pour but de réaliser de tels composants monolithiques au moyen de techniques de fabrication connus de la construction horlogère.

Solution selon l'invention

La présente invention propose à cet effet des composants monolithiques destinés à une pièce d'horlogerie, en particulier une pièce d'horlogerie mécanique, comprenant au moins une partie rigide et une partie élastiquement flexible et conçus pour transmettre le mouvement d'un actionneur de la pièce d'horlogerie à une pièce entraînée de la pièce d'horlogerie, lesdits composants monolithiques comprenant

- un bâti rigide,

- un premier organe d'entraînement rigide, et

- une première structure élastiquement flexible reliant ledit bâti avec ledit premier organe d'entraînement,

ladite première structure élastiquement flexible étant configurée de façon à assurer un déplacement à au moins deux degrés de liberté dudit premier organe d'entraînement, ledit déplacement étant engendré sous l'effet d'un mouvement de l'actionneur. La présente invention propose donc des composants monolithiques formés d'une pluralité de zones rigides et de zones flexibles. Les termes « rigide » et « flexible » sont à comprendre ici dans le cadre du domaine horloger, c'est-à-dire qu'une zone flexible subit une flexion suffisante pour la transmission de mouvement désirée sous l'effet de la force mécanique que l'actionneur est capable de produire, alors que dans cette situation une zone rigide ne se déforme pas significativement.

Dans le cadre de l'invention, l'actionneur peut être une pièce indépendante du composant monolithique, entrant en contact avec ledit premier organe d'entraînement pour générer les dits déplacements. L'actionneur peut également être solidaire du composant monolithique.

Les composantes dudit déplacement à deux degrés de liberté sont choisies parmi les translations, les rotations et leurs combinaisons.

La première structure élastiquement flexible peut comprendre deux lames flexibles s'étendant chacune entre ledit bâti et ledit premier organe d'entraînement. Les points de contact des deux lames flexibles avec le premier organe d'entraînement peuvent être agencés dans des zones différentes dudit premier organe d'entraînement. L'une des deux dites lames flexibles peut comprendre une portion coudée sensiblement à angle droit. Une partie intermédiaire rigide peut être agencée entre deux portions flexibles de la structure flexible. La première structure élastiquement flexible peut aussi comprendre un ou plusieurs cols flexibles agencé(s) entre deux éléments rigides dudit composant monolithique. Selon une forme d'exécution de l'invention, le composant monolithique comprend, de préférence, un deuxième organe fonctionnel et une deuxième structure élastiquement flexible reliant ledit bâti audit deuxième organe fonctionnel, ladite deuxième structure élastiquement flexible étant configurée de façon à mettre ledit deuxième organe fonctionnel en contact avec une pièce entraînée.

Selon une forme d'exécution de l'invention, ledit deuxième organe fonctionnel est un organe de maintien, configuré pour sécuriser temporairement une pièce entraînée par ledit premier organe d'entraînement dans sa position.

Dans une application de l'invention, ladite pièce entraînée est un disque denté, l'actionneur est une roue de commande équipée d'un doigt d'entraînement, ledit premier organe d'entraînement est une bascule, et ledit deuxième organe fonctionnel est un sautoir.

Dans une autre application de l'invention, le composant monolithique constitue un mécanisme de remontage automatique, intégrant une masse oscillante en tant qu'actionneur, la pièce entraînée étant une roue de remontage automatique, et ledit premier organe d'entraînement comprenant deux doigts qui jouent tous deux, alternativement, le rôle de doigt entraîneur.

Les composants précités sont de préférence réalisés en aciers durcissables, encore appelés aciers maraging, par exemple en acier Durnico. De tels matériaux, en feuilles ou tôles fines, peuvent être usinés par découpage au fil, par étampage, ou encore par femtoprint pour réaliser des composants s'étendant dans un seul plan.

L'invention sera maintenant décrite en détail en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'invention.

Brève description des dessins

Les dessins annexés représentent schématiquement et à titre d'exemples plusieurs formes d'exécution de l'invention.

La figure 1 est une vue schématique de dessus illustrant à titre d'exemple une chaîne cinématique actionneur - composant monolithique - pièce entraînée réalisée en utilisant un composant monolithique selon la présente invention. Les figures 2a à 2h sont des vues schématiques montrant huit variantes d'exécution d'un composant monolithique à lames flexibles selon la présente invention.

La figure 3 montre un composant monolithique selon la présente invention apte à être intégré dans un mécanisme de quantième instantané.

Les figures 4a à 4f sont des vues schématiques montrant six variantes d'exécution d'un organe de maintien avec sa structure flexible pouvant faire partie d'un composant monolithique selon la présente invention.

La figure 5 montre un mécanisme de remontage automatique comportant un composant monolithique selon la présente invention. La figure 6 représente un schéma cinématique des modes de réalisation d'un composant monolithique selon la présente invention présentés aux figures 1,

2 et 3. Les mêmes numéros de référence et les mêmes graphismes (hachures, croix, grisé, ...) sont utilisés dans l'ensemble des figures pour désigner des éléments identiques ou similaires.

Description détaillée de l'invention

La figure 1 montre une chaîne cinématique actionneur - composant monolithique - pièce entraînée illustrant schématiquement et à titre d'exemple le concept inventif. Cette chaîne comprend un doigt d'actionnement 1, un composant monolithique selon l'invention, et une pièce entraînée 5 qui peut par exemple consister en une roue dentée ou en un anneau/disque denté. Le composant monolithique comprend plusieurs parties, à savoir un premier organe d'entraînement rigide 3, un deuxième organe fonctionnel rigide 4, à savoir dans la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple à la figure 1 un organe de maintien 4, un bâti rigide 6, une première structure élastiquement flexible - comprenant dans la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple à la figure 1 deux lames flexibles 2, 2' - qui relie le premier organe d'entraînement rigide 3 au bâti 6, et une deuxième structure élastiquement flexible - constituée dans la forme d'exécution illustrée à titre d'exemple à la figure 1 par une lame flexible 2" - qui relie le deuxième organe fonctionnel 4, dans l'exemple illustré l'organe de maintien 4, au bâti 6. Le bâti 6 est la partie du composant monolithique selon la présente invention permettant de le fixer à la pièce d'horlogerie, normalement à un pont de cette pièce d'horlogerie, dans laquelle le composant monolithique devrait être intégré. Si le composant monolithique comprend nécessairement un premier organe d'entraînement rigide

3 fixé au bâti rigide 6 par ladite première structure élastiquement flexible 2, 2', la présence d'un deuxième organe fonctionnel rigide 4 fixé au bâti rigide 6 par une deuxième structure élastiquement flexible 2" n'est qu'optionnelle.

Lors de l'opération de la pièce d'horlogerie correspondante intégrant une chaîne cinématique telle qu'illustrée à la figure 1, le doigt d'actionnement 1, fixé sur une roue de commande montée de manière rotative dans ladite pièce d'horlogerie, glisse, lors de la rotation progressive de ladite roue de commande, sur une portion adaptée 31 du premier organe d'entraînement rigide 3, générant un déplacement de ce dernier contrôlé par la première structure élastiquement flexible, c'est-à-dire dans l'exemple illustré à la figure 1 par les deux lames 2, 2', et limité par le contact dudit premier organe d'entraînement 3 avec la roue entraînée 5. L'homme du métier observera que l'extrémité de l'organe d'entraînement rigide 3 en forme de crochet constitue un moyen d'entraînement 34 apte à s'engager avec la denture de la roue entraînée 5 afin de l'entraîner. Le moyen d'entraînement 34 effectue un déplacement ayant une composante parallèle à la circonférence de ladite roue entraînée 5 et une composante perpendiculaire à ladite circonférence. Ainsi, l'ensemble du premier organe d'entraînement 3 effectue un mouvement alterné d'oscillation à deux dimensions. Ce mouvement est possible grâce à la déformation élastique des lames 2, 2', de la première structure élastiquement flexible, et provoque, lorsque le moyen d'entraînement 34 s'engage dans la denture de la roue entraînée 5, la rotation de la roue entraînée 5 dans le sens de la flèche indiquée à la figure 1. Dans l'exemple de la figure 1, le déplacement de la pièce entraînée 5 est une rotation mais pourrait également être un pivotement, une translation, ou tout autre déplacement en fonction de l'application concrète pour laquelle le composant monolithique selon la présente invention est utilisé. Au cas où le deuxième organe fonctionnel réalise, comme dans l'exemple illustré à la figure 1, un organe de maintien 4, le contact élastique de cet organe de maintien 4 avec la roue entraînée 5 sécurise, en dehors des phases d'entraînement de la roue entraînée 5 par le premier organe d'entraînement rigide 3, cette roue entraînée 5 contre toute rotation inadvertante. De même, la fonction du deuxième organe fonctionnel 4 peut, en général, consister en une autre fonction que le maintien d'une partie donnée de pièce d'horlogerie correspondante, cette partie n'étant par ailleurs pas nécessairement la pièce entraînée 5 par le premier organe d'entraînement rigide 3, mais peut également être une autre partie de cette pièce d'horlogerie.

Par conséquent, une chaîne cinématique telle que montrée à titre d'exemple à la figure 1 peut être réalisée, à l'aide d'un composant monolithique selon la présente invention, en n'utilisant qu'au maximum trois pièces physiques séparées, à savoir l'actionneur, le composant monolithique, et la pièce entraînée. Il reste à préciser dans ce contexte que le principe illustré par l'intermédiaire de l'exemple de la figure 1 peut être réalisé sous forme d'une multitude de variantes, notamment en modifiant l'agencement de la première structure élastiquement flexible et/ou de la deuxième structure élastiquement flexible ainsi que, de manière alternative ou supplémentaire, la fonction et/ou l'agencement du premier organe d'entraînement rigide et/ou du deuxième organe fonctionnel.

Les figures 2a à 2h sont des vues schématiques illustrant le concept inventif d'un guidage à plusieurs degrés de liberté au moyen d'une liaison par une structure élastiquement flexible 2, 2', notamment par plusieurs lames flexibles, entre un bâti rigide 6 et un organe fonctionnel rigide 3. Huit formes d'exécution d'un composant monolithique à lames flexibles, dans ces cas avec un seul organe fonctionnel, y sont représentées, afin de montrer à titre d'exemple au moins une partie de la multitude de variantes potentiellement réalisables, étant donné qu'il n'est pas possible de décrire ici toutes les variantes réalisables. Les bâtis 6 sont représentés avec des croix, les organes fonctionnels 3 sont représentés hachurés, et les lames 2, 2' des structures élastiquement flexibles ne comportent pas de hachure étant donné qu'elles sont assez minces, des parties intermédiaires rigides 7 pouvant faire partie des structures élastiquement flexibles - telles qu'indiqués schématiquement dans les figures 2c et 2h - sont en grisé. Les parties intermédiaires rigides 7 sont des zones du composant monolithique nettement plus épaisses que les zones constituant des lames flexibles 2, 2'. Pour simplifier les figures, l'actionneur, respectivement le doigt d'actionnement 1, qui vient impacter l'organe fonctionnel rigide 3, de préférence à l'extrémité de l'organe fonctionnel 3 opposée à son extrémité en forme de crochet s'engageant dans la pièce entraînée 5 et ayant donc le rôle d'un doigt entraîneur, mais qui peut aussi impacter une partie intermédiaire rigide 7 d'une structure élastiquement flexible, ainsi que la pièce entraînée 5 ne sont pas représentés sur les figures. Des flèches symbolisent les déplacements de l'organe fonctionnel 3 et en particulier de son doigt entraîneur tels que prédéfinis par la structure élastiquement flexible correspondante. En examinant ces figures, l'homme du métier comprendra aisément que l'agencement d'une structure élastiquement flexible - comprenant au moins deux lames flexibles 2, 2' ainsi qu'éventuellement au moins une partie intermédiaire rigide 7 - entre le bâti rigide 6 et l'organe fonctionnel 3 permet un déplacement prédéfini à au moins deux degrés de liberté de ce dernier. L'homme du métier notera en particulier que la présence d'au moins un coude à environ 90° dans au moins une des lames flexibles 2, 2' de la structure élastiquement flexible permet, respectivement augmente considérablement, la liberté de déplacement de l'organe fonctionnel 3 dans l'une des directions de son déplacement. Par exemple, la lame flexible 2 des formes d'exécution d'un composant monolithique selon les figures 2a, 2b, 2d, 2e, 2f, et 2g forme un coude à environ 90°. Ainsi, en prenant comme système de référence le plan de dessin de ces figures, l'organe fonctionnel 3 du composant monolithique correspondant peut, non seulement, effectuer un déplacement dans une direction sensiblement horizontale dans ce plan, mais, grâce à ce coude, également un déplacement dans une direction sensiblement verticale dans ce plan. Tel que montré dans les figures 2a, 2b, 2d, 2e, 2f, et 2g, le coude à environ 90° est formée, de préférence, sur la lame flexible 2 située vers l'extrémité de l'organe fonctionnel 3 en forme de crochet s'engageant dans la pièce entraînée 5 et ayant donc le rôle de doigt entraîneur. Il est aussi possible qu'une structure élastiquement flexible forme un coude à environ 90° par l'intermédiaire d'au moins une partie intermédiaire rigide 7, tel qu'illustré aux figures 2c et 2h. Dans les formes d'exécution illustrées à ces figures, la lame flexible 2 comprend plusieurs parties flexibles orientées perpendiculairement les unes aux autres et séparées par une partie intermédiaire rigide 7. Dans ce cas également, la lame flexible 2, qui est formée par plusieurs parties séparées par une partie intermédiaire rigide 7 afin de former un coude à environ 90°, est située de préférence vers l'extrémité de l'organe fonctionnel 3 en forme de crochet s'engageant dans la pièce entraînée 5 et ayant donc le rôle d'un doigt entraîneur. Par ailleurs, les figures 2c et 2h montrent qu'une lame flexible 2' ou aussi 2 peut être fixée soit directement au bâti rigide 6 soit à la partie intermédiaire rigide 7.

Les figures 2a à 2h indiquent également, de manière schématique à l'aide des flèches et à titre d'exemple, des types de combinaisons de mouvement réalisables par un composant monolithique selon la présente invention qui assure un guidage à au moins deux degrés de liberté d'un organe fonctionnel rigide au moyen d'une liaison par une structure élastiquement flexible, notamment par au moins deux lames flexibles, entre un bâti rigide et cet organe fonctionnel rigide. En particulier, les figures 2a, 2b, 2d, 2e, 2f, et 2g montrent un composant monolithique dont la première structure élastiquement flexible comporte des lames flexibles 2, 2' configurées de façon à assurer un déplacement à au moins deux degrés de liberté dudit premier organe d'entraînement 3, c'est-à-dire de l'organe fonctionnel, les deux degrés de liberté du mouvement prédéfini de l'organe fonctionnel 3 consistant en une rotation combinée avec un mouvement selon un centre éloigné d'élasticité (CÉÉ/appelé également « remote center of compliance » (RCC)). Les figures 2c et 2h montrent un composant monolithique dont la première structure élastiquement flexible comporte des lames flexibles 2, 2' configurées de façon à assurer un déplacement à au moins deux degrés de liberté de l'organe fonctionnel 3, les deux degrés de liberté du mouvement prédéfini de l'organe fonctionnel 3 consistant en deux translations combinées, respectivement en une translation combinée avec un mouvement selon un centre éloigné d'élasticité. Évidemment, d'autres configurations sont imaginables, notamment des combinaisons des configurations décrites ci-dessus. La figure 3 montre un composant monolithique selon la présente invention apte à être intégré dans un mécanisme de quantième instantané d'une pièce d'horlogerie correspondante. Ce composant est destiné à s'intercaler dans une chaîne cinématique telle que celle représentée à la figure 1. Les numéros de référence et graphisme sont les mêmes que ci-dessus, ainsi que la structure et le fonctionnement du dispositif, respectivement de la chaîne cinématique, tels qu'expliqué dans le contexte de la figure 1. En particulier, dans cette application d'un composant monolithique selon la présente invention, ladite pièce entraînée, non-illustrée à la figure 3, est un disque/anneau de quantième, présentant de préférence une denture sur sa périphérie intérieure, l'actionneur est une roue de commande équipée d'un doigt d'actionnement, également non-illustrée à la figure 3, ledit premier organe d'entraînement 3 est formée par une bascule d'entraînement dont une extrémité est susceptible d'être actionnée par ledit doigt d'actionnement et dont l'autre extrémité équipée d'un doigt d'entraînement est apte à s'engager dans la denture dudit anneau de quantième afin de l'entraîner par pas, et ledit deuxième organe fonctionnel 4 est un sautoir apte à sécuriser ledit anneau de quantième dans sa position, en dehors des phases d'entraînement de cet anneau par le premier organe d'entraînement 3. Ainsi, ce composant monolithique sert d'organe d'entraînement et de sécurisation d'un disque/anneau de quantième. Il reste à noter dans ce contexte qu'un organe fonctionnel, en particulier ledit deuxième organe fonctionnel servant de sautoir 4, peut avoir deux fonctions, étant donné que cet élément de maintien peut devenir, pendant un lapse de temps lors du fonctionnement du mécanisme, un élément d'entraînement. L'agencement général, respectivement le fonctionnement, d'un mécanisme de quantième instantané sont connus à l'homme du métier et ne seront de ce fait pas décrits à cet endroit, la description se limitant au composant monolithique selon la présente invention. Ainsi, le composant monolithique montré sur la figure 3 permet à lui seul de remplacer plus d'une dizaine de pièces, y compris goupilles et axes, utilisées habituellement dans une construction de mécanisme de quantième selon l'état de la technique.

La figure 6 représente un schéma cinématique de principe d'un composant monolithique selon l'invention dans lequel les lames flexibles 2, 2' ont été remplacées par des éléments rigides articulés à leurs extrémités par des liaisons pivot . Ce composant s'étend dans un plan de travail qui est celui des figures 1 à 3. Le schéma cinématique de la figure 6 correspond aux modes de réalisation présentés sur les figures 1 à 3 à l'exception de la figure 2c et servira dans la suite à expliquer de manière plus générale la fonction des parties d'un composant monolithique selon la présente invention.

Ainsi, de façon générale, la première structure élastiquement flexible d'un composant monolithique selon la présente invention comporte une première lame flexible 2 s'étendant entre le bâti 6 et l'organe d'entraînement 3 et définissant un premier point d'encastrement 32 au niveau de l'organe d'entraînement 3. Ce premier point d'encastrement 32 est mobile en référence au bâti 6 selon une trajectoire linéaire à un degré de liberté située dans le plan de travail. Cette trajectoire peut être un arc de cercle comme dans les figures 2d, 2e, 2f, 2g, 2h ou 6. La forme de la lame flexible 2 peut présenter deux parties s'étendant dans des directions sensiblement opposées afin que le déplacement du point d'encastrement 32 soit sensiblement rectiligne comme c'est le cas sur les exemples de réalisation présentés aux figures 1, 2a, 2b et 3. Par ailleurs, la flexibilité de la lame 2 fait que l'organe d'entraînement rigide 3 est mobile en rotation en référence au bâti 6 autour d'un axe perpendiculaire au plan de travail.

De plus, la première structure élastiquement flexible d'un composant monolithique selon la présente invention comporte une deuxième lame flexible 2' définissant un second point d'encastrement 33 au niveau de l'organe d'entraînement 3. Dans les modes de réalisation présentés par exemple aux figures 1, 2a, et 2b, la deuxième lame flexible 2' comporte (en outre) deux parties s'étendant selon des directions sensiblement perpendiculaires et reliées entre elles par un coude 35 représenté à la figure 6 symboliquement par une liaison pivot. Alternativement les deux parties de la deuxième lame flexible 2' peuvent être séparées physiquement par une partie intermédiaire rigide 7 comme dans la configuration de la figure 2h. Le second point d'encastrement 33 est mobile en référence au bâti 6 selon une trajectoire plane à deux degrés de liberté située dans le plan de travail. Il est bien entendu que l'invention ne se limite pas à des composants monolithiques dont la deuxième lame flexible 2' comporte deux parties distinctes séparées par un coude ou une partie intermédiaire rigide. La deuxième lame flexible 2' peut présenter toute sorte de géométrie adaptée pour que la deuxième lame 2' puisse fléchir en provoquant un déplacement du second point d'encastrement 33 dans le plan de travail.

Les premier 32 et second 33 points d'encastrement des première 2 et deuxième 2' lames flexibles dans le premier organe d'entraînement 3 sont agencés dans des zones différentes dudit premier organe d'entraînement 3. De préférence, l'éloignement des points d'encastrement 32 et 33 représente au moins un quart de la longueur de la lame flexible 2. Plus concrètement, éloigner les points d'encastrement 32, 33 permet de fortement augmenter le moment quadratique de la première structure flexible selon un axe du plan de travail, autrement dit, d'améliorer le guidage du premier organe d'entraînement 3 dans le plan de travail. Alternativement, pour une même rigidité du premier organe d'entraînement 3 dans le plan de travail, éloigner les points d'encastrement 32, 33 permet de réduire le moment quadratique et donc la section de chacune des lames flexibles.

De préférence, le moyen d'entraînement 34 est également éloigné du point d'encastrement 32 afin que son déplacement s'effectue selon deux degrés de liberté dans le plan de travail. Il est avantageux de prévoir des butées coopérant avec le premier organe d'entraînement 3 et/ou les bras flexibles 2, 2' pour limiter la déformation de la structure élastiquement flexible à son domaine élastique. Les butées peuvent par exemple être intégrées au bâti rigide 6. Avec ou sans butées, les déformations des lames flexibles 2, 2' sont limitées et définissent une zone de travail 36 dans laquelle le moyen d'entraînement 34 est mobile, illustrée schématiquement à la figure 6 par une zone hachurée. Les lames flexibles 2, 2' exercent une force de rappel élastique qui tend à ramener le moyen d'entraînement 34 dans une position de repos sensiblement au centre de la zone de travail 36.

L'actionneur 1 agissant sur la portion adaptée 31 du premier organe d'entraînement 3 provoque un déplacement du moyen d'entraînement 34 qui décrit une trajectoire de travail 37 représentée, à titre d'exemple, sur la figure 1. De préférence, la trajectoire de travail 37 délimite une surface non nulle en formant une boucle, c'est-à-dire que le trajet de retour vers la position de repos ne se superpose pas au trajet aller. Cette boucle peut être obtenue_en réponse au déplacement de l'actionneur 1 seul. L'actionneur 1 peut, par exemple, être un excentrique guidant un déplacement circulaire de la portion adaptée 31 qui provoquera une trajectoire de travail 37 en forme de boucle. Dans d'autres formes de réalisation, le déplacement de l'organe d'entraînement 3 est également engendré par la pièce entraînée 5. C'est le cas dans l'exemple de la figure 1 où la pièce entraînée 5 dévie le trajet aller du moyen d'entraînement 34, le moyen d'entraînement 34 glissant sur une dent de la pièce entraînée 5 jusqu'à la dépasser pour l'entraîner sur le trajet retour.

Dans encore d'autres formes de réalisation non représentées, le déplacement de l'organe d'entraînement 3 peut également être engendré par un élément de guidage supplémentaire destiné à entrer en contact avec le premier organe d'entraînement 3 se déplaçant sous l'action de l'actionneur. L'élément de guidage supplémentaire peut être issu du bâti 6 ou être fixé à un pont, à la platine ou un autre élément de la pièce d'horlogerie. D'une façon générale, l'actionnement d'un mécanisme par une force d'actionnement susceptible de varier présente plusieurs inconvénients. C'est par exemple le cas quand un utilisateur actionne un mécanisme directement à l'aide d'un organe de commande. Le mécanisme doit être dimensionné pour supporter les actionnements les plus puissants, qui peuvent par exemple résulter d'un choc sur un poussoir. De plus, des dispositifs de sécurité supplémentaires doivent éventuellement être prévus pour sécuriser la position des pièces en mouvement.

La force d'actionnement varie également quand l'actionneur du mécanisme est mû par la source d'énergie de la pièce d'horlogerie dont le couple moteur varie en fonction du remontage. Dans ce deuxième cas, on devra assurer le fonctionnement du mécanisme sur une plage d'effort d'actionnement étendue ce qui, dans le cas d'un positionnement par un sautoir, peut compliquer la conception du mécanisme. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant un composant monolithique réalisant un dispositif d'actionnement à force constante. Le composant monolithique selon l'invention permet d'accumuler de l'énergie provenant de l'actionneur sous forme élastique et de la restituer avec une force constante à la pièce entraînée, indépendamment de la force d'actionnement de l'actionneur. En effet, l'entraînement de la pièce entraînée 5 est provoqué uniquement par le retour à la position de repos du moyen d'entraînement 34 sous l'action des lames flexibles 2, 2'. La transmission indirecte de la force d'actionnement à l'aide du composant monolithique de l'invention permet ainsi de fiabiliser et sécuriser les mécanismes à actionner et de simplifier leur conception.

Les figures 4a à 4f sont des vues schématiques illustrant avec les mêmes numéros de référence et graphismes que ci-dessus dans le contexte de la figure 1 six formes d'exécution d'un deuxième organe fonctionnel 4, notamment d'un organe de maintien tel qu'utilisé dans l'application illustrée à la figure 3. Cet organe de maintien 4 est relié à une partie d'un bâti rigide 6 par l'intermédiaire d'une deuxième structure élastiquement flexible, constituée par une ou deux lames 2". L'homme du métier comprendra aisément en observant ces figures que la configuration de la ou des lames flexibles 2" permet le déplacement de l'organe de maintien 4, formant un doigt de maintien, respectivement un sautoir 4, conformément aux flèches indiquées dans ces figures et symbolisant la direction du mouvement correspondant consistant dans ces cas en une translation. En particulier, la ou les lame(s) flexible(s) 2" d'une deuxième structure élastiquement flexible selon les formes d'exécution des figures 4a à 4f peu(ven)t être configurée(s) en lame droite, en forme de U complet ou partiel, en forme de V complet ou partiel, ou encore en double lame droite, respectivement en double lame en forme de U ou V, voire de combinaisons de ces configurations. La figure 5 montre un composant monolithique constituant avec la pièce entraînée un mécanisme de remontage automatique apte à être intégré dans une pièce d'horlogerie . Les numéros de référence et graphismes sont les mêmes que ci-dessus, notamment dans le contexte de la figure 1. Contrairement aux formes d'exécution décrites précédemment, ce composant monolithique est solidaire en permanence d'un actionneur formé d'une masse oscillante l', de sorte que la chaîne cinématique actionneur - composant monolithique - pièce entraînée est dans ce cas réalisable en utilisant seulement deux pièces physiques séparées, à savoir le composant monolithique selon la présente invention et la pièce entraînée. La masse oscillante est reliée au bâti 6 du composant monolithique par deux cols flexibles 2"', c'est-à-dire par deux pièces courtes présentant un rétrécissement central permettant leur flexion et faisant ainsi office de lame flexible. Ces deux cols flexibles 2"' sont chacun solidaire d'une extrémité d'une partie intermédiaire rigide 7 de forme sensiblement droite, chacune des deux parties intermédiaires 7 correspondantes étant à son tour reliée à son autre extrémité par un col flexible 2"' audit bâti 6. Par conséquent, la masse oscillante est reliée au bâti 6 à l'aide de deux structures élastiquement flexibles comportant chacune une partie intermédiaire rigide 7 de forme sensiblement droite et deux cols flexibles 2"' solidaire des extrémités de la partie intermédiaire rigide 7. Les cols flexibles 2"' sont fonctionnellement équivalents aux lames flexibles 2, 2' mentionnées ci-dessus, le terme « col » flexible étant utilisé ici principalement pour souligner que cette structure est plus courte et permet ainsi de définir une amplitude réduite du mouvement correspondant en comparaison avec le mouvement défini par une « lame » flexible de longueur plus importante. Le bâti 6 peut comporter un pont de surface plus large servant de point de fixation desdits deux cols flexibles 2"' liant les deux parties intermédiaires 7 au bâti 6 ainsi qu'une partie périphérique de forme sensiblement circulaire entourant ladite masse oscillante et les parties intermédiaires rigides 7. Deux autres cols flexibles 2"', attachés de préférence proche des extrémités correspondantes des deux parties intermédiaires 7 qui sont solidaires de la masse oscillante l', relient lesdites deux parties intermédiaires rigides 7 de forme sensiblement droite à une troisième partie intermédiaire rigide 7 de forme sensiblement carrée avec un angle arrondi. Cette troisième partie intermédiaire rigide 7 est située de manière centrale entre lesdites deux parties intermédiaires rigides 7 de forme sensiblement droite agencées parallèlement l'une à l'autre. La troisième partie intermédiaire rigide 7 entoure une roue du remontage automatique 5, qui forme dans cette application du composant monolithique la pièce entraînée, et porte deux lames flexibles 2, 2' agencées tangentiellement par rapport à ladite roue du remontage 5. Chacune des deux lames flexibles 2, 2' est terminée par un premier organe d'entraînement rigide 3, respectivement par un deuxième organe d'entraînement 4, notamment par des doigts d'entraînement 3, 4 en forme de crochet. Par conséquent, chacun des premier et deuxième organes d'entraînement rigides 3, 4 est relié au bâti 6 à l'aide d'une première structure élastiquement flexible correspondante comportant deux parties intermédiaires rigides 7 de forme sensiblement droite, une troisième partie intermédiaire rigide 7, quatre cols flexibles 2"' solidaires des parties intermédiaires rigides 7 de forme droite et, en partie, de la troisième partie intermédiaire rigide 7, et une lame flexible 2, 2'. Il est à noter dans ce contexte que chacune de ces premières structures élastiquement flexibles, qui ne se distinguent que par la lame flexible 2 ou 2', forme un coude à environ 90°, de façon analogique à ce qui a été expliqué ci-dessus par rapport aux figures 2c et 2h. Ceci est possible notamment à l'aide des lames flexibles 2, 2' ainsi que des lames flexibles formées par les cols flexibles 2"', ces portions de chaque première structure élastiquement flexible étant séparées par des parties intermédiaires rigides 7 et orientées perpendiculairement les unes aux autres, de sorte à permettre, respectivement à augmenter considérablement, la liberté de déplacement de l'organe fonctionnel 3, 4 correspondant dans l'une des directions de son déplacement. Ainsi, les organes fonctionnels rigides sous forme des doigts d'entraînement 3, 4 sont aptes à s'engager dans la denture de la roue du remontage 5 et jouent tous deux, alternativement, le rôle de doigt entraîneur lorsque la masse oscille de gauche à droite et inversement et que les deux lames flexibles 2, 2' effectuent un mouvement correspondant. Le composant monolithique entraîne donc à l'aide des doigts d'entraînement 3, 4, à chaque oscillation d'amplitude suffisante de la masse oscillante l', respectivement à chaque mouvement suffisant d'une des deux lames flexibles 2, 2', la roue du remontage automatique 5 en rotation, de manière à ce qu'elle tourne d'un ou plusieurs cran(s) dans le sens de la flèche, en fonction de l'amplitude d'oscillation de la masse oscillante . Il reste à noter dans ce contexte que la présence du deuxième organe d'entraînement rigide 4 est optionnelle dans ce composant monolithique, afin d'augmenter l'efficacité du remontage automatique, le composant monolithique pouvant aussi être utilisé en ne disposant que du premier organe d'entraînement rigide 3. Le fonctionnement général d'un mécanisme à remontage automatique est par ailleurs connu de l'homme du métier et ne sera par conséquent pas décrit plus en détail ici. Dans cette application également, le composant monolithique décrit ci-dessus permet de remplacer un ensemble d'au moins une douzaine de pièces constituant un mécanisme de remontage automatique, par exemple de type Pellaton, de l'art antérieur.

D'une façon générale, le composant monolithique selon l'invention permettant de réaliser un mécanisme de remontage automatique comporte un bâti 6, une structure flexible et un organe d'entraînement 3 comportant un moyen d'entraînement 34 apte à coopérer avec un organe entraîné 5 du mécanisme, en l'occurrence un mobile de sortie. Le moyen d'entraînement 34 constitue un dispositif d'entraînement unidirectionnel du mobile de sortie. La structure flexible est positionnée entre le bâti 6 et l'organe d'entraînement de manière à rendre le moyen d'entraînement 34 mobile en référence au bâti selon deux degrés de liberté dans un plan de travail qui est celui de la figure dans l'exemple de la figure 5. La structure flexible peut comporter des parties intermédiaires rigides 7 comme dans les exemples des figures 2c et 2h.

Au moins une masse est solidaire de la structure flexible. La masse peut être rapportée ou faire partie du composant monolithique comme dans l'exemple représenté à la figure 5. La masse est mobile en référence au bâti selon au moins un degré de liberté dans le plan de travail. Les éléments élastiques de la structure flexible ramènent la masse vers une position de repos de telle sorte que leur ensemble constitue un oscillateur. Les accélérations fournies à la pièce d'horlogerie provoquent le déplacement de la masse qui entraine dans son mouvement le moyen d'entraînement 34 et par conséquent l'organe entraîné 5. De nombreuses configurations reprenant ces caractéristiques communes sont possibles. En particulier la masse peut être mobile en rotation ou selon plusieurs degrés de liberté dans le plan de travail.

Indépendamment de l'application pour laquelle le composant monolithique est utilisé, il peut être réalisé en acier durcissable, de préférence en acier Durnico. Par ailleurs, il peut être usiné par découpage au fil, par étampage, ou par femtoprint qui consiste en une modification des propriétés physiques et un usinage de matière transparente par l'intermédiaire d'un laser femtoseconde, suivi d'un hetching, mais dans tous les cas de sorte à s'étendre dans un seul plan. D'autres techniques de fabrication d'un tel composant monolithique sont envisageables, par exemple, Liga, impression 3D, et tous les procédés de fabrication liés au silicium. Par ailleurs, la hauteur d'un tel composant monolithique se trouve, de préférence, dans une plage allant de 0.1 mm à 5 mm et la largeur des lames flexibles de sa première structure élastiquement flexible se trouve, de préférence, dans une plage allant de 5 μηπ à 1 mm, mais ces valeurs peuvent aussi se trouver quelque peu en dehors de ces plages.

Au vue de la description figurant ci-dessus du principe d'un composant monolithique selon la présente invention, des options au niveau de ses parties, ainsi que des deux applications d'un tel composant monolithique mentionnées à titre d'exemple, il est évident, d'une part, que ce composant monolithique peut être réalisé dans une multitude de formes d'exécution agencées différemment en fonction des besoins de l'application horlogère spécifique, donc qu'il peut servir à un nombre considérable d'applications horlogères. D'autre part, aussi longtemps que le composant monolithique est agencé selon les principes énoncés ci-dessus et, en particulier, de manière à ce que ladite première structure élastiquementflexible liant le premier organe d'entraînement rigide au bâti rigide est configurée de façon à assurer un déplacement à au moins deux degrés de liberté dudit premier organe d'entraînement, ce composant monolithique permet de réaliser plusieurs avantages importants. Il permet effectivement de diminuer le nombre de composants constituant un mécanisme complet ou un sous-ensemble fonctionnel d'une pièce horlogère correspondante, ce qui diminue simultanément les problèmes liés au frottement et aux jeux entre ces composants, comme des axes ou des goupilles, constituant un mécanisme horloger conventionnel. En même temps, cela permet, du fait de disposer d'une seule pièce physique agencée dans un seul plan, de mieux maîtriser les positionnements et ainsi de garantir la fiabilité du mécanisme ainsi que d'optimiser l'épaisseur d'un composant horloger correspondant. Il en résulte une transmission d'énergie au moyen d'un entraînement le long de trajectoires prédéfinies ayant au moins deux degrés de liberté dans le plan du mouvement, ces trajectoires pouvant être simples ou plus complexes et de directions variées en fonction de l'agencement du composant monolithique, respectivement de ses lames flexibles. De plus, de tels composants monolithiques peuvent être réalisés au moyen de matériaux et de techniques de fabrication connus de la construction horlogère, donc à un coût modéré, toute en ayant un aspect esthétique attractif afin d'être utilisables dans la haute horlogerie.