Domaine de l'invention

L'invention concerne un ensemble barillet d'horlogerie, comportant au moins un ressort moteur de barillet monté entre, à une première extrémité un tambour de barillet, et à une deuxième extrémité une surface de réception que comporte une bonde de barillet coaxiale audit tambour autour d'un axe de pivotement.

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

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement ou/et au moins un tel ensemble barillet.

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et plus particulièrement le domaine des barillets de stockage d'énergie, pour l'alimentation d'un mouvement, d'une sonnerie, ou d'une autre fonctionnalité d'une pièce d'horlogerie.

Arrière-plan de l'invention

Pour augmenter la réserve de marche, par augmentation du nombre de tours d'un ressort de barillet, une solution consiste en une diminution du diamètre de l'arbre de barillet et de la bonde associée, de façon à augmenter la place disponible dans le tambour pour le ressort.

Le rapport du rayon de bonde par rapport à l'épaisseur du ressort est usuellement compris entre 10 et 20, et l'invention se propose d'abaisser ce rapport en-dessous de 10, et préférentiellement dans la plage comprise entre 5 et 10.

Le dimensionnement ne doit pas être fait à la légère, en effet un risque de casse existe sir le diamètre de la bonde est trop faible.

Dans l'architecture classique des barillets, un rochet est monté axialement sur un axe de barillet ou sur une bonde, par l'intermédiaire d'un carré, le rochet étant généralement fixé par une vis axiale. La dimension de cette vis et celle du carré conditionnent donc un diamètre minimal d'une portée de pivotement. Un épaulement jointif à cette portée de pivotement limite l'ébat axial de l'arbre ou de la bonde par rapport à une platine ou à un pont porteur d'une pierre ou similaire. Un diamètre encore supérieur à celui de cet épaulement est nécessaire pour une portée de guidage en pivotement du tambour sur l'arbre ou sur la bonde, combinée à un épaulement de limitation de l'ébat axial du tambour. Le respect de sections de matière minimales implique une chaîne de cotation qui se traduit par un encombrement conséquent, difficile à réduire. On ne peut en particulier pas se contenter de réduire l'ensemble des dimensionnements, car les sections de matière sont alors insuffisantes pour assurer la tenue en fatigue.

Le document CH 319 631 au nom de FELSA SA décrit un double barillet, et la façon dont est limité l'ébat de chacun des tambours. L'ébat d'un tambour inférieur est limité du côté supérieur par une collerette d'un manchon, lequel est poussé vers un épaulement de l'arbre de barillet, par un écrou vissé sur ce même arbre ; et, du côté inférieur, par un fond d'une bonde solidaire en pivotement de l'arbre de barillet par un plat. La longueur de la portée inférieure de l'arbre de barillet, et celle d'un canon du tambour déterminent l'ébat du tambour, en relation avec ces surfaces de collerette et de fond.

Le document US 1 1 10 061 au nom de KIENZLE décrit une bonde montée débrayable sur un arbre de barillet (selon le sens de pivotement) ; cette bonde est en appui à la fois sur la platine et le pont, tandis que deux épaulements de cette bonde limitent la course du tambour et du couvercle.

Le document US 3 564 839 au nom de WUTHRICH décrit un barillet qui comporte un filet sur le pont pour appui du tambour, et un tambour à canon. Le couvercle est une simple tôle posée sur la platine, sans lien avec l'arbre ni avec le tambour. L'arbre comporte deux épaulements, l'un venant en appui sur cette bonde, l'autre destiné à coopérer en appui avec le canon du tambour.

Le document GB 1 162 296 au nom de CITIZEN divulgue un ressort avec une épaisseur variable, mais aucun enseignement ne concerne la qualification de sa hauteur.

Le document CH 341 764 au nom de AUGE décrit un ressort avec des lames de largeurs différentes, soudées entre elles

Tous ces documents décrivent des arbres de barillet avec crochet d'entraînement du ressort, mais aucun avec un arbre de barillet de révolution pour la réception du ressort. Ils ne décrivent pas particulièrement le dégagement éventuel, au niveau de l'arbre ou de la bonde, dans lequel serait positionné le ressort. Certains documents décrivent des ressorts dont la rigidité est modifiée au niveau de la spire interne terminale, par modification d'épaisseur ou autre, la géométrie du ressort n'y est pas prise en compte pour son centrage.

Résumé de l'invention

Du fait de ces limites physiques au dimensionnement des différents composants, il est nécessaire d'envisager d'autres architectures de barillet que l'architecture classique qui vient d'être décrite.

L'invention prend en compte plusieurs solutions pour arriver à cette diminution du diamètre de bonde.

Une contrainte importante est d'assurer la démontabilité de l'ensemble, pour un éventuel échange du ressort de barillet ou du barillet complet.

Les différentes voies proposées par l'invention peuvent être combinées entre elles, pour obtenir un résultat optimal en fonction de l'encombrement disponible, de la position du rochet, de la présence ou non d'un couvercle pour la fermeture du barillet, cette fonction pouvant aussi être dévolue au rochet.

Une première solution consiste à assurer l'ébat entre tambour et couvercle par le ressort de barillet, en reportant sur le ressort cette fonction de réglage d'ébat, en particulier en équipant le ressort de zones saillantes, telles qu'ergots, zones laminées plus larges, bride rapportée, ou similaire. Il est alors possible de supprimer les épaulements d'appui du tambour et du couvercle sur l'arbre de barillet ou sur la bonde.

Une deuxième solution consiste à réaliser une bonde en plusieurs parties, notamment en deux ou trois parties. Cette solution permet notamment de réaliser une bonde de diamètre inférieur au diamètre de pivotement du tambour. Avantageusement, la bonde est introduite par l'alésage du tambour. Un arbre ou une bonde en deux parties, ou davantage, facilite l'usinage du crochet d'accrochage du coquillon du ressort de barillet.

La bonde peut comporter, pour l'entraînement du rochet, un carré classique, ou encore un filetage. Ou encore, de façon non limitative, dans une deuxième variante.

La bonde peut encore comporter une ou plusieurs rondelles ou bagues de rattrapage de diamètre pour son guidage dans platine et pont.

Une autre solution consiste à chasser sur la bonde une rondelle de réglage de l'ébat tambour-couvercle. Cette bague est montée de façon à éviter, pour une intervention sur le barillet, tout démontage d'un pont. Une autre solution encore consiste à assurer le pivotement dans les ponts pour le tambour ou/et le couvercle, au lieu d'effectuer ce pivotement au niveau de l'arbre de barillet ou de la bonde. Avantageusement, à la fois le tambour et le couvercle sont pivotés dans une platine et un pont.

Les différentes variantes proposées par l'invention assurent une facilité d'usinage, une facilité de montage, une facilité de démontage, et une maîtrise des débats axiaux entre les différents composants et par rapport aux ponts.

Dans une version particulière, l'invention concerne un ensemble barillet d'horlogerie, comportant au moins un ressort moteur de barillet monté entre, à une première extrémité un tambour de barillet, et à une deuxième extrémité une surface de réception que comporte une bonde de barillet coaxiale audit tambour autour d'un axe de pivotement, caractérisé en ce que ledit ressort est réalisé dans un alliage multiphasé à base cobalt-nickel-chrome, comportant de 44 à 46% de cobalt, de 20 à 22% de nickel, de 17 à 19% de chrome, de 4 à 6% de fer, de 3 à 5% de tungstène, de 3 à 5% de molybdène, de 0 à 2% de titane, de 0 à 1 % de béryllium, et de module d'Young compris entre 200 et 240 GPa et un module de cisaillement compris entre 80 et 100 GPa, et ayant un rapport largeur/épaisseur compris entre 9 et 21 , et en ce que le rayon maximal de ladite bonde, réalisée en acier ou en acier inoxydable, par rapport audit axe de pivotement est inférieur à neuf fois l'épaisseur maximale dudit ressort, et encore caractérisé en ce que ledit ensemble barillet comporte, au niveau dudit ressort ou dudit tambour, des moyens de limitation de l'ébat longitudinal, selon la direction dudit axe de pivotement, entre ledit tambour et ledit ressort moteur.

Selon une caractéristique de l'invention, lesdits moyens de limitation dudit ébat longitudinal entre ledit tambour et ledit ressort sont constitués, ou bien par au moins un ergot au niveau d'au moins un des chants que comporte ledit ressort, ou bien par un dégagement périphérique que comporte ledit tambour sur son plus grand diamètre intérieur, ledit dégagement périphérique étant compris entre deux portées obliques pour l'appui et le maintien périphérique dudit ressort.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel ensemble barillet pour le stockage d'énergie avec une entrée constituée, ou bien par un rochet monté solidaire en pivotement de ladite bond, ou bien par une denture de tambour montée solidaire en pivotement dudit tambour, et une sortie constituée respectivement, ou bien par une denture de tambour montée solidaire en pivotement dudit tambour, ou bien par un rochet monté solidaire en pivotement de ladite bonde.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie ou/et au moins un tel ensemble pour le stockage d'énergie avec une entrée constituée, ou bien par un rochet monté solidaire en pivotement de ladite bonde, ou bien par une denture de tambour montée solidaire en pivotement dudit tambour, et une sortie constituée respectivement, ou bien par une denture de tambour montée solidaire en pivotement dudit tambour, ou bien par un rochet monté solidaire en pivotement de ladite bonde.

Description sommaire des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux 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 coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, un barillet d'horlogerie,

- la figure 1 A représente, de façon schématisée et en coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, un barillet selon l'invention,

- la figure 1 B représente, de façon schématisée et en coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, une autre variante de barillet selon l'invention,

- la figure 2 représente, de façon schématisée et en perspective, une bonde de barillet selon l'invention,

- la figure 3 représente, de façon schématisée et en perspective, une variante de bonde selon l'invention, comportant un dégagement de maintien du ressort de barillet,

- la figure 4 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, la bonde de la figure 2,

- les figures 5A, 5B, et 5C représentent, de façon schématisée, respectivement en élévation, en coupe, et en plan, une bonde avec un ressort monté par friction, et l'extrémité de ce ressort présentée à plat,

- les figures 6A, 6B, et 6C représentent, de façon schématisée, respectivement en élévation, en coupe, et en plan, une bonde avec un autre type de ressort monté par friction, et l'extrémité de ce ressort présentée à plat,

- la figure 7 représente, de façon schématisée, partielle, et en coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, un barillet selon l'invention, avec un aménagement particulier de la bonde au niveau de la surface de réception interne du ressort,

- la figure 8 représente, de façon schématisée, partielle, et en coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, dans sa partie droite un barillet selon l'invention, avec un ressort muni d'ergots selon l'invention, et la figure 8A représente, à plat, un détail de ce ressort,

- la figure 9 représente, de façon schématisée et en perspective, un ressort selon l'invention avec un laminage localement plus large faisant saillie, et la figure 10 montre un détail de ce ressort,

- la figure 1 1 représente, de façon schématisée et en perspective, un ressort selon l'invention avec une bride rapportée faisant saillie, et la figure 12 montre un détail de ce ressort,

- la figure 13 représente, de façon schématisée, partielle, et en coupe dans un plan passant par son axe de pivotement, un barillet selon l'invention, avec un aménagement particulier du plus grand diamètre de ce barillet au niveau de la surface de réception externe du ressort,

- la figure 14 représente, sous forme d'un schéma-blocs, un mouvement d'horlogerie comportant un ensemble barillet selon l'invention, et une pièce d'horlogerie comportant ce mouvement et un ensemble barillet selon l'invention, - les figures 15A, 15B, et 15C représentent, de façon et en perspectives, différentes variantes d'une bonde selon l'invention agencées pour le soudage du ressort de barillet,

- la figure 16 représente, sous forme d'un schéma-blocs, un mouvement d'horlogerie comportant un ensemble barillet selon l'invention, et une pièce d'horlogerie comportant ce mouvement et un ensemble barillet selon l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et plus particulièrement le domaine des barillets de stockage d'énergie, pour l'alimentation d'un mouvement, d'une sonnerie, ou d'une autre fonctionnalité d'une pièce d'horlogerie.

Plus particulièrement, l'invention concerne un barillet pour montre mécanique avec diamètre de bonde réduit.

Dans une version particulière, l'invention concerne un ensemble barillet 1 d'horlogerie, comportant au moins un ressort moteur 2 de barillet. Ce ressort 2 est monté classiquement entre, à une première extrémité 21 un tambour 3 de barillet, et à une deuxième extrémité 22 une surface de réception 5 que comporte une bonde 4 de barillet coaxiale à ce tambour 3 autour d'un axe de pivotement D.

Selon l'invention, ce ressort 2 est réalisé dans un alliage multiphasé à base cobalt-nickel-chrome, comportant de 44 à 46% de cobalt, de 20 à 22% de nickel, de 17 à 19% de chrome, de 4 à 6% de fer, de 3 à 5% de tungstène, de 3 à 5% de molybdène, de 0 à 2% de titane, de 0 à 1 % de béryllium, et de module d'Young compris entre 200 et 240 GPa et un module de cisaillement compris entre 80 et 100 GPa.

Ce ressort 2 a un rapport largeur/épaisseur compris entre 3 et 23, et plus particulièrement entre 9 et 21 .

Et le rayon maximal de la bonde 4, réalisée en acier ou en acier inoxydable, par rapport à l'axe de pivotement D est inférieur à neuf fois l'épaisseur maximale du ressort 2.

Et cet ensemble barillet 1 comporte, au niveau du ressort 2 ou du tambour 3, des moyens de limitation de l'ébat longitudinal 6, selon la direction de l'axe de pivotement D, entre le tambour 3 et le ressort 2 moteur.

Dans une variante particulière, tel que visible sur les figures 8 et 8A, le ressort 2 comporte avantageusement au moins une zone saillante 23 agencée pour coopérer en appui avec une face interne 31 du tambour 3 ou/et avec une face interne 71 d'un couvercle 7 délimitant avec le tambour 3 une chambre 32 de logement du ressort 2.

Tel que visible sur la figure 8A, dans une première variante, une telle zone saillante 23 comporte au moins un ergot 24 au niveau d'au moins un des chants 27; 28 que comporte le ressort 2. Cette zone saillante 23 est agencée pour coopérer avec une surface intérieure 31 du tambour 3, ou/et avec une surface intérieure 71 du couvercle 7, et de préférence avec l'une et l'autre.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, les moyens de limitation de l'ébat longitudinal 6 entre le tambour 3 et le ressort 2 sont ainsi constitués, ou bien par au moins un ergot 24 au niveau d'au moins un des chants 27,28, que comporte le ressort 2, ou bien par un dégagement périphérique 36 que comporte le tambour 3 sur son plus grand diamètre intérieur, ce dégagement périphérique 36 étant compris entre deux portées 33, 34, obliques pour l'appui et le maintien périphérique du ressort 2.

Dans une réalisation préférée, tel que visible sur les figures 1 A et 1 B, le ressort 2 est enfermé dans une chambre 32 délimitée par le tambour 3 et un couvercle 7, et l'ensemble barillet 1 selon l'invention comporte, ailleurs que sur la bonde 4, des moyens d'ajustement de l'ébat longitudinal 6, selon la direction de l'axe de pivotement D, entre le couvercle 7 et le ressort 2.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, cet au moins un ergot 24 du ressort 2 est agencé pour coopérer en appui avec une face interne 31 du tambour 3 ou/et avec une face interne 71 d'un couvercle 7 délimitant avec le tambour 3 une chambre 32 de logement du ressort 2.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, dans une autre variante visible sur la figure 9 ou 10, une telle zone saillante 23, ou en particulier cet ergot 24, comporte au moins une spire étendue en hauteur du ressort 2.

Dans une autre variante encore, visible sur les figures 1 1 et 12, une telle zone saillante 23, ou en particulier cet ergot 24, comporte au moins une bride rapportée 26, de hauteur localement supérieure à celle des spires du ressort 2, et qui est fixée à ce dernier, par exemple par soudage.

Dans la réalisation particulière de la figure 13, le tambour 3 comporte, sur son plus grand diamètre intérieur, un dégagement périphérique 36 compris entre deux collerettes supérieure 37 et inférieure 38 dont les chants, supérieur 27 et inférieur 28, portent respectivement deux portées 33 et 34, obliques selon un angle a, pour l'appui et le maintien périphérique du ressort 2. Dans une telle variante, les moyens de limitation de l'ébat longitudinal 6 entre le tambour 3 et le ressort 2 sont constitués par un dégagement périphérique 36 que comporte le tambour 3 sur son plus grand diamètre intérieur, ce dégagement périphérique 36 étant compris entre deux portées 33, 34, pour l'appui et le maintien périphérique du ressort 2.

La combinaison des réalisations des figures 7 et 13 est de réalisation facile et garantit un bon maintien du ressort 2. Dans le cas préféré où celui-ci comporte une zone saillante 23, elle est à une cote fixe par rapport au tambour 3 ou/et au couvercle 7, ce qui garantit un réglage parfait de l'ébat.

Dans une variante, le dégagement périphérique 36 est cylindrique et a la même hauteur que le ressort 2 lequel est centré entre les portées 33, 34, qui sont planes et perpendiculaires à l'axe de pivotement D.

Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le dégagement périphérique 36 a une hauteur inférieure à celle du ressort 2, lequel est centré en appui oblique entre les portées 33, 34, lesquelles comportent des faces obliques tournées l'une vers l'autre de façon à définir un vé d'appui pour des surfaces de chant 27,28, que comporte ce ressort 2.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, le ressort 2 est maintenu élastiquement sans crochet autour de la surface de réception 5 qui est une surface de révolution par rapport à l'axe de pivotement D.

Les figures 2 et 3 montrent une bonde incluse dans une enveloppe de rayon R0 autour de l'axe D. La surface de réception 5 comporte un crochet 41 pour l'accrochage du coquillon du ressort 2, un dégagement 52 permet l'accrochage du ressort2 et facilite l'usinage du crochet 41 . Des portées 43 et 44 sont prévues pour coopérer avec des pierres montées dans des platines ou ponts du mouvement recevant l'ensemble barillet 1 . Le carré 42 est prévu pour l'accrochage d'un rochet 12. Les portées 45 et 46 coopèrent respectivement avec un alésage 35 du tambour 3 et un alésage 75 du couvercle 7.

Dans une réalisation particulière, tel que visible sur les figures 3, 15A, 15B, 15C, la surface de réception 5 est une surface de révolution par rapport à l'axe de pivotement D. De préférence, cette surface de réception est une surface de contact pour une fixation du ressort 2 par soudure sur la bonde 4, par un point 53, ou encore le long d'un segment, de préférence parallèle à l'axe de pivotement D, passant par un tel point 53, tel que visible sur les figures 15A, 15B, 15C.

Dans le cas de la figure 15A le ressort 2 vient en appui au point 53 sur une portion cylindrique de la bonde 4 de petite largeur. Dans le cas de la figure 15B le ressort 2 vient en appui au point 53 sur un plat tangent à l'une des portées 45 ou 46 de guidage du tambour 3 ou du couvercle 7, ici préférentiellement à la portée 45 destinée à coopérer avec l'alésage 35 du tambour 3. La figure 15C illustre une surface cylindrique d'appui du ressort 2 plus large que celle de la figure 15A, et qui est localement confondue avec l'une des portées 45 ou 46 de guidage du tambour 3 ou du couvercle 7, ici préférentiellement avec la portée 45 destinée à coopérer avec l'alésage 35 du tambour 3. Dans une variante particulière de la figure 15c, la surface de réception 5 du ressort a, depuis le point de soudage 53 ou depuis un segment de soudage passant par le point 53 et parallèle à l'axe de pivotement D, une section hélicoïdale, de façon à ce qu'après le premier tour, le ressort vienne en superposition sur lui-même sans inflexion ni rupture de pente.

Dans une réalisation particulière, tel que visible sur la figure 3, la surface de révolution 5 est constituée par un dégagement 8 de hauteur h compris entre deux portées 91 , 92, appartenant à des collerettes 47 et 48. Ces portées 91 et 92 définissent le rayon maximal de la bonde 4 par rapport à l'axe de pivotement D. De préférence, ce dégagement 8 est cylindrique et a la même hauteur que le ressort 2 lequel est centré entre les portées 91 , 92 qui sont planes et perpendiculaires à l'axe de pivotement D.

Avantageusement, le dégagement 8 a une profondeur P correspondant à deux fois l'épaisseur du ressort 2.

Dans une autre variante illustrée par la figure 7, le dégagement 8 a une hauteur h inférieure à celle du ressort 2 lequel est centré en appui oblique entre des portées 91 , 92, d'une collerette supérieure 47 et d'une collerette inférieure 48. Ces portées 91 et 92 comportent des faces obliques, inclinées d'un angle a, tournées l'une vers l'autre de façon à définir un vé d'appui pour des surfaces de chant 27 et 28 que comporte le ressort 2.

La figure 1 B illustre une réalisation dans laquelle le tambour comporte un épaulement 3A tourné vers le ressort 2, et peut venir en appui par une surface d'appui 3B sur une surface d'appui 4B que comporte la bonde 4, et où le couvercle 7 comporte un épaulement 7A tourné vers le ressort 2, et peut venir en appui par une surface d'appui 7B sur une surface d'appui 4C que comporte la bonde 4.

Tel que visible notamment, mais de façon non limitative sur les variantes des figures 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C, l'ensemble barillet 1 comporte un ressort 2 qui est fixé à la bonde 4 par friction, l'extrémité du ressort 2 comporte alors de préférence un épaulement conçu pour maintenir en arc-boutement l'extrémité libre du ressort 2 lors de son enroulement..

Dans d'autres réalisations, le ressort 2 forme avec la bonde 4 un sous- ensemble ressort-bonde monobloc soudé ou brasé, ou similaire. Cette réalisation est particulièrement avantageuse, économique, et d'un montage très facile.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant au moins un tel ensemble barillet 1 pour le stockage d'énergie avec une entrée constituée, ou bien par un rochet 12 monté solidaire en pivotement de la bonde 4, ou bien par une denture de tambour 13 montée solidaire en pivotement du tambour 3, et une sortie constituée respectivement, ou bien par une denture de tambour 13 montée solidaire en pivotement du tambour 3, ou bien par un rochet 12 monté solidaire en pivotement de la bonde 4.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie 100 ou/et au moins un tel ensemble barillet pour le stockage d'énergie avec une entrée constituée, ou bien par un rochet 12 monté solidaire en pivotement de la bonde 4, ou bien par une denture de tambour 13 montée solidaire en pivotement du tambour 3, et une sortie constituée respectivement, ou bien par une denture de tambour 13 montée solidaire en pivotement du tambour 3, ou bien par un rochet 12 monté solidaire en pivotement de la bonde 4.