L'invention concerne une roue d'horlogerie à denture flexible, comportant une pluralité de rayons comportant chacun au moins une dent à l'extrémité distale d'un bras flexible et saillant d'un moyeu autour d'un axe de pivotement de ladite roue.

L'invention concerne encore un rouage d'horlogerie comportant au moins une telle roue.

L'invention concerne encore un tel mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel rouage.

L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.

L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie comportant un rouage.

Arrière-plan de l'invention

L'avènement de nouvelles technologies, telles les fabrications de type

« MEMS » et « LIGA ©», et de nouveaux matériaux, tel le silicium, ont permis de développer des roues d'horlogerie entièrement ou partiellement flexibles, ce qui permet la conception de roues à rattrapage de jeu, et garantissant l'obtention de bons rendements grâce à des pertes par frottement minimales.

Le document WO 2012/037593 A2 au nom de MIBA SINTER AUSTRIA

GmbH décrit encore une roue avec une exécution différenciée des dents dans le sens de l'épaisseur de la planche de la roue. Cette roue comporte plusieurs matériaux d'élasticités différentes.

Toutefois, ces roues, qui comportent souvent de fines lames flexibles, ont une résistance limitée en service, en raison des chocs inévitables sur des montres, ou des contraintes apportées par les manipulations de l'horloger, par exemple lors de la pose des aiguilles, et dont l'intensité peut aller au-delà de la résistance d'une telle lame. Résumé de l'invention

L'invention se propose de doter les roues d'horlogerie à denture flexible de perfectionnements afin de leur apporter une résistance plus élevée à la déformation lors des manipulations, et d'améliorer leur résistance aux chocs.

Le principe est la répartition d'efforts supérieurs à ceux liés à la marche normale entre la dent (ou les dents) en cours d'engrènement, avec les dents qui la précèdent ou/et la suivent.

A cet effet, l'invention concerne une roue d'horlogerie à denture flexible, comportant une pluralité de rayons comportant chacun au moins une dent à l'extrémité distale d'un bras flexible et saillant d'un moyeu autour d'un axe de pivotement de ladite roue, caractérisée en ce que chaque dit rayon comporte des moyens d'accrochage et des moyens d'accrochage complémentaire, agencés pour coopérer respectivement avec des dits moyens d'accrochage complémentaire ou/et des dits moyens d'accrochage que comporte un dit rayon immédiatement voisin, en contact de traction ou de poussée dans certaines positions de flexion d'au moins un des dits bras d'au moins un desdits rayons voisins, pour répartir les efforts de flexion entre un dit rayon dont ledit bras est fléchi, et au moins un de ses dits rayons 2 voisins.

L'invention concerne encore un rouage d'horlogerie comportant au moins une telle roue.

L'invention concerne encore un tel mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel rouage.

L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.

Description sommaire des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :

- la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en plan, une partie d'un rouage comportant une roue à denture flexible selon l'invention, en position d'engrènement avec une autre roue ; - la figure 2 représente, de façon schématisée et en vue de face, une roue à denture flexible selon l'invention, comportant une première denture et une deuxième denture disposées en alternance l'une avec l'autre ;

- la figure 3 est un détail de la figure 1 , en fonctionnement normal ;

- la figure 4 représente, de façon similaire à la figure 3, une variante de roue selon l'invention ;

- la figure 5 représente la variante de la figure 3, lors d'un choc appliqué à une roue antagoniste ;

- la figure 6 représente, de façon similaire à la figure 3, une variante de roue selon l'invention avec une denture unique dont tous les rayons sont identiques ;

- les figures 7 et 8 représentent un rouage avec une roue à denture flexible selon la variante de la figure 1 , où sont mis en évidence par des flèches les points de contact, et où la figure 8 est représentée avec davantage d'armage que la figure 7 ;

- la figure 9 représente, sous forme d'un schéma-blocs, une montre comportant un mouvement incorporant un rouage avec une roue selon l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie comportant un rouage, et, tout particulièrement, les roues à denture flexible.

L'invention est applicable à différentes géométries de roues, dont seul un exemple non limitatif est illustré sur les figures. L'invention est, en particulier et non limitativement, applicable aux roues réalisées selon des procédés de type « MEMS » , « LIGA ©», ou similaires, ou/et en matériaux tel le silicium, ou ses oxydes, ou le diamant mono- ou poly-cristallin, ou similaire.

Le principe de l'invention consiste dans la répartition d'efforts supérieurs à ceux liés à la marche normale entre la dent (ou les dents) en cours d'engrènement, avec les dents qui la précèdent ou/et la suivent.

Ainsi, l'invention concerne une roue d'horlogerie 1 à denture flexible, comportant une pluralité de rayons 2. Chaque rayon 2 comporte au moins une dent 3 à l'extrémité distale d'un bras 4 flexible. Ce bras flexible 4 est saillant d'un moyeu 5 autour d'un axe de pivotement D de la roue 1 , soit radialement comme représenté sur les figures, soit selon un profil particulier, en arc de cercle ou de courbe, ou en profil en S, ou autre.

Dans une application particulière illustrée sur les figures 1 à 5, 7 et 8, la roue 1 comporte une pluralité de telle dentures 10 différentes entre elles, coplanaires dans un même plan P perpendiculaire au axe de pivotement D, et agencées en alternance les unes avec les autres. Une telle roue 1 avec au moins deux dentures différentes, notamment une première denture 1 1 et une deuxième denture 12, est fréquente dans les réalisations horlogères connues, c'est pourquoi elle est illustrée plus en détail. La figure 2 montre un cas général avec deux dentures 1 1 et 12, la première denture comporte des dents 31 A à 31 F portées par des bras 41 A à 41 F, la deuxième denture des dents 32A à 32F portées par des bras 42A à 42 F.

Dans une autre application illustrée à la figure 6, la roue 1 comporte une denture 10 unique, avec des rayons 2 tous identiques. Dans l'application particulière et non limitative de la figure 6, ces rayons 2 sont disposés avec un pas angulaire constant en périphérie de la roue 1 .

Selon l'invention, chaque rayon 2 comporte des moyens d'accrochage 6 et des moyens d'accrochage complémentaire 7, qui sont agencés pour coopérer respectivement avec des moyens d'accrochage complémentaire 7 ou/et des moyens d'accrochage 6 que comporte un autre rayon 2 immédiatement voisin. Ces moyens d'accrochage 6 et moyens d'accrochage complémentaire 7 de deux rayons voisins coopèrent en contact de traction ou de poussée, dans certaines positions de flexion d'au moins un des bras 4 d'au moins un de ces deux rayons 2 voisins, pour répartir les efforts de flexion entre un rayon 2 dont le bras 4 est fléchi, et au moins un de ses rayons 2 voisins.

De préférence, à l'état libre, les moyens d'accrochage 6 d'un rayon et les moyens d'accrochage complémentaire 7 du rayon voisin ne sont pas en contact entre eux, et sont séparés par un jeu correspondant au moins à la flexion normale des bras 4 de ces rayons au cours de la transmission d'énergie entre la roue 1 et une roue antagoniste 50.

La coopération d'accrochage peut ainsi se faire entre d'une part un premier rayon 2 soumis à une perturbation se traduisant par une flexion importante de son bras 4, notamment lors d'un choc sur au moins une des deux roues 1 , 50, et d'autre part un deuxième rayon 2AM en amont ou/et un troisième rayon 2AV en aval du premier rayon. Selon l'ampleur de la perturbation et donc du fléchissement du premier rayon, la coopération d'accrochage peut encore se faire avec d'autres rayons, en amont du deuxième rayon amont 2AM, ou/et en aval du troisième rayon aval 2 AV.

Cette coopération en contact d'accrochage de rayons 2 les uns avec les autres, dans certaines positions de flexion de leurs bras 4, permet ainsi de répartir les efforts de flexion sur les rayons 2 voisins de celui ou ceux dont le bras 4 a fléchi.

Dans une réalisation particulière et préférée illustrée par les figures, mais non limitative, cette denture 10, ou chaque denture 10 s'il y en a plusieurs, comporte une pluralité de dents 30 identiques entre elles et réparties de façon équidistante à la périphérie de la roue 1 .

Dans une réalisation particulière et préférée illustrée par les figures, mais non limitative, au moins une denture 10 comporte une pluralité de rayons 20 identiques entre eux et répartis de façon équidistante autour de la roue 1 .

Dans la réalisation des figures 1 à 5, 7 et 8, la roue 1 comporte une pluralité de dentures 10 différentes entre elles, coplanaires dans un même plan P perpendiculaire à l'axe de pivotement D de la roue 1 , et agencées en alternance les unes avec les autres. Les figures illustrent l'exemple d'une première denture 1 1 et d'une deuxième denture 12, il est néanmoins possible que la roue 1 comporte une plus grande diversité de dentures réparties sur sa périphérie.

De façon préférée, la roue 1 selon l'invention est conçue pour transmettre l'effet d'une perturbation appliquée dans une direction ou un sens quelconque à une ou à plusieurs de ses rayons 2. Aussi de préférence les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 sont avantageusement conçus pour travailler aussi bien en traction, auquel cas ils coopèrent dans une véritable relation d'accrochage d'entraînement, qu'en compression, auquel cas ils coopèrent en appui de butée avec une zone antagoniste du rayon 2 voisin, cette zone antagoniste pouvant consister dans les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 du rayon voisin, ou/et dans le bras 4 du rayon voisin, ou/et dans une dent 3 du rayon voisin.

Tel que visible sur les figures 1 à 5, 7 et 8, les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 sont agencés pour coopérer ensemble en traction, pour l'entraînement d'un premier rayon 21 d'une première denture 1 1 par un deuxième rayon 22 adjacent au premier rayon 21 et que comporte une deuxième denture 12.

Dans le cas d'une denture 10 unique, comme sur la figure 6, les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 des différents rayons 2 adjacents coopèrent de façon similaire.

Avantageusement, dans le cas des figures 1 à 5, 7 et 8, les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 sont agencés pour coopérer en appui de butée, ensemble ou/et avec le rayon 20 voisin, au niveau de surfaces d'appui de butée qu'ils comportent, lors du rapprochement d'un premier rayon 21 d'une première denture 1 1 et d'un deuxième rayon 22 adjacent au premier rayon 21 et que comporte une deuxième denture 12. Dans le cas d'une denture 10 unique, comme sur la figure 6, les moyens d'accrochage 6 et les moyens d'accrochage complémentaire 7 des différents rayons 2 adjacents coopèrent de façon similaire en appui de butée entre rayons 2 voisins.

De façon préférée, chaque rayon 2 comporte, de part et d'autre de son bras

4, d'une part des moyens d'accrochage 6, et d'autre part des moyens d'accrochage complémentaire 7. Par convention par rapport aux figures, les moyens d'accrochage 6 de chaque rayon 2 sont situés d'un premier côté dit amont, et les moyens d'accrochage complémentaire 7 sont situés d'un deuxième côté dit aval du bras 4. Ainsi chaque rayon 20, 21 , 22, de chaque denture 10, 1 1 , 12, comporte, de part et d'autre d'un bras 40, 41 , 42, des moyens d'accrochage 60, 61 , 62, et des moyens d'accrochage complémentaire 70, 71 , 72.

De préférence, toutes les dents 2 de la roue 1 sont toutes de même diamètre primitif DP, et les différents moyens d'accrochage 6 et moyens d'accrochage complémentaire 7 coopèrent entre eux dans une zone annulaire de diamètre maximal inférieur au diamètre primitif DP.

Dans une réalisation avantageuse illustrée par les figures 1 à 8, les moyens d'accrochage 6 ou/et les moyens d'accrochage complémentaire 7 sont constitués par au moins un crochet 8 solidaire du bras 4 que comporte le rayon 2 porteur des moyens d'accrochage 6 ou moyens d'accrochage complémentaire 7.

Ce crochet 8 comporte un segment distal 9 qui est de préférence sensiblement radial par rapport à l'axe de pivotement D, et qui est porteur d'une surface externe 91 d'appui de butée en compression et d'une surface interne 92 d'appui en traction. De préférence, le rayon 2 est porteur des moyens d'accrochage 6 et des moyens d'accrochage complémentaire 7, sous la forme respectivement d'un premier crochet 86 et d'un deuxième crochet 87, référencés sur la figure 2 : 861 pour le premier crochet de la première denture 1 1 , 862 pour le premier crochet de la deuxième denture 12, 871 pour le deuxième crochet de la première denture 1 1 , 872 pour le deuxième crochet de la deuxième denture 12.

Dans le cas des figures 1 , 2, 3, 5, 7, 8,, le premier crochet 86 et le deuxième crochet 87 comportent chacun un segment distal 96, 97, sensiblement radial par rapport à l'axe de pivotement D, lesquels segments distaux 96, 97, sont dirigés du même côté, soit vers l'extérieur de la roue 1 pour ceux de la deuxième denture 12, soit vers l'axe de pivotement D pour ceux de la première denture 1 1 .

Dans le cas des figures 4 et 6, le premier crochet 86 et le deuxième crochet 87 comportent chacun un segment distal 96, 97, sensiblement radial par rapport à l'axe de pivotement D, lesquels segments distaux 96, 97, sont dirigés en sens contraire, l'un vers l'extérieur de la roue 1 et l'autre vers l'axe de pivotement D. cette réalisation permet de réaliser des rayons 2 tous identiques.

Dans le cas des figures 1 , 2, 3, 5, 7, et 8, le premier crochet 86 et le deuxième crochet 87 sont portés par une traverse 43 unique sensiblement perpendiculaire au bras 4, appelée 4231 pour la première denture 1 1 et 432 pour la deuxième denture 12.

Dans le cas des figures 4 et 6, le premier crochet 86 et le deuxième crochet 87 sont portés par une traverse 43 unique sensiblement perpendiculaire au bras 4, appelée 431 pour la première denture 1 1 et 432 pour la deuxième denture 12.

Dans une autre réalisation non illustrée par les figures, le premier crochet 86 et le deuxième crochet 87 sont portés par la dent 3 du rayon concerné à l'extrémité extérieure du bras 4.

Les figures 3 et 5 illustrent le même mécanisme, d'abord en engrènement normal, puis lors d'un choc simulé par une flèche et le déplacement brusque, en trait pointillé, d'une dent 51 d'une roue 50 antagoniste de la roue 1 . Cette dent 51 entraîne la dent 31 A du rayon 2, lequel entraîne, par traction, le rayon 2AM immédiatement en amont, une première surface interne 65 du crochet 861 entraînant une troisième surface interne 67 du crochet 872. Le rayon 2 entraîne encore, par poussée, le rayon 2AV immédiatement en aval, par appui d'une quatrième surface externe 68 sur une surface d'appui de bras 69 du bras 42N, ou/et par appui d'une surface d'appui de bras 69 de son bras 41 A sur une deuxième surface externe 66 du rayon aval 2AV.

La figure 5 représente la variante de la figure 3, lors d'un choc appliqué à une roue antagoniste. Selon l'invention, les butées fonctionnent essentiellement avec les dents hors engrènement.

Un avantage de l'invention est que les butées garantissent que les dents suivantes, lors de la flexion, engrènent correctement sur la dent suivante, avec entrée dans la denture sans arc-boutement, ce qui garantit le pas de la denture lors des flexions de dents.

Les figures 7 et 8 représentent un rouage avec une roue à denture flexible selon la variante de la figure 1 , en l'occurrence de préférence une roue de seconde, où sont mis en évidence par des flèches les points de contact P, et où la figure 8 est représentée avec davantage d'armage que la figure 7, ce quon visualise par la flexion supérieure des bras 4.

Dans une réalisation particulière, tel que visible sur les figures 1 et 3 à 8, tous les bras 4 des rayons 2 que comporte la roue 1 sont angulairement équidistants. Les dents 3 que portent ces bras 4 peuvent toutefois ne pas être équidistantes, c'est le cas des figures 1 , 3 et 5 où les dents 3 sont déportées par rapport aux bras 4, tel que visible sur la figure 3 où l'on voit que chaque sommet 34 de dent 3 est déporté par rapport au point 33 de prolongement du bras 4, ce déport étant fait alternativement dans le sens amont et aval, ce qui fait que les distances entre sommets de dents sont différentes deux à deux, et en alternance entre un petit espace inter-dents et un grand espace inter-dents. Ainsi, dans cette réalisation, les dents 2 sont toutes de même diamètre primitif DP, et les distances mesurées sur le cercle primitif de diamètre primitif DP entre deux dents successives sont différentes deux à deux.

La figure 2 illustre un cas de figure où, ni les bras 4, ni les dents 3, ne sont équidistants, mais le sont deux à deux de façon périodique sur la périphérie de la roue.

Dans une variante particulière, le pas de la denture de la roue 1 varie entre une première dent et une deuxième dent successives, entre un plus petit pas qui est plus petit que le pas théorique pour l'engrènement avec un mobile antagoniste donné, et un plus grand pas qui est plus grand que ce pas théorique, le total de ce plus petit pas et de ce plus grand pas étant égal au double de ce pas théorique. Et chaque première dent et chaque deuxième dent est placée sur un bras souple rattaché à un moyeu de la roue 1 . Chaque deuxième dent est une dent flexible. Une première distance est mesurée sur le premier cercle primitif entre la première dent et la deuxième dent d'une même paire formée d'une première dent et d'une deuxième dent. Une deuxième distance est mesurée sur le premier cercle primitif entre une première dent et une deuxième dent adjacentes mais appartenant à des paires différentes et consécutives. Dans une variante, cette première distance est différente de cette deuxième distance.

L'invention concerne encore un rouage d'horlogerie 100 comportant au moins une telle roue 1 , en combinaison avec au moins une roue antagoniste 50. La figure 3 montre le débattement relatif entre la roue 1 et la roue antagoniste 50, dont chaque dent 51 peut occuper, en raison des jeux mécaniques dans les différents pivots, deux positions relatives extrêmes 52 et 53, correspondant à des cercles primitifs virtuels extrêmes DP2 et DP3. La roue 1 à denture flexible a l'avantage d'autoriser ces variations d'entraxe, grâce à la flexion de chacun de ses rayons 2. C'est aussi la raison pour laquelle, à l'état libre, les moyens d'accrochage 6 d'un rayon et les moyens d'accrochage complémentaire 7 du rayon voisin sont préférablement séparés par un jeu supérieur ou égal au débattement occasionnée par ces variations d'entraxe normales.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 200 comportant au moins un dit rouage 100 .

L'invention concerne encore une montre 300 comportant au moins un mouvement 200 .

L'application de l'invention à des roues à denture flexible, en particulier réalisées, comme illustrées sur les figures, avec des moyens d'accrochage sous forme de crochets, permet de répartir sur plusieurs dents de la denture un effort appliqué localement, sur une seule dent ou au maximum sur deux dents de cette denture. La sollicitation de chaque dent est donc fortement réduite, et la résistance de la roue aux manipulations et aux chocs est améliorée, sans nuire à ses propriétés de rattrapage de jeu et ses qualités de rendement. Les crochets entre les dents renforcent l'effet de butée entre les dents, et permettent de répartir les forces de flexion, non seulement sur les dents précédentes, mais également sur les suivantes.