Domaine de l'invention

L'invention concerne un ensemble d'horlogerie comportant au moins deux mobiles antagonistes, couplés l'un à l'autre et coopérant par contact l'un avec l'autre au niveau de surfaces périphériques de contact.

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

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel ensemble.

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et plus particulièrement celui des ensembles réglants comportant un balancier.

Arrière-plan de l'invention

Les mécanismes d'horlogerie, et en particulier les ensembles réglants, sont sensibles aux variations de température.

L'emploi de différents matériaux, souvent nécessaire pour des raisons tribologiques, ne facilite pas la situation.

Un balancier d'horlogerie est généralement constitué d'une serge de balancier reliée à un arbre de balancier par un ou plusieurs bras, d'un plateau double qui comporte, d'une part un petit plateau avec une encoche coopérant avec un dard d'une ancre, et d'autre part un grand plateau porteur d'une cheville de plateau coopérant avec une fourchette de l'ancre. Ces différents composants sont fabriqués indépendamment, puis assemblés, ce qui est coûteux. Résumé de l'invention

L'invention se propose de perfectionner les mécanismes horlogers, de façon à assurer la stabilité de leur fonctionnement et la précision de leur marche malgré les variations de température, tout en facilitant la fabrication et l'assemblage des composants, notamment ceux des ensembles réglants, tel un balancier d'horlogerie, pour rationaliser sa production et abaisser son coût.

A cet effet, l'invention concerne un ensemble d'horlogerie comportant au moins deux mobiles antagonistes, couplés l'un à l'autre et coopérant par contact l'un avec l'autre au niveau de surfaces périphériques de contact, caractérisé en ce que chaque dite surface périphérique de contact de chaque dit mobile couplé dans ledit ensemble est la surface périphérique d'une peau en matière plastique.

Selon une caractéristique de l'invention lesdites peaux portant lesdites surfaces périphériques de contact desdits mobiles couplés deux à deux au sein dudit ensemble sont réalisées dans la même matière plastique.

Selon une caractéristique de l'invention ladite peau portant ladite surface périphérique de contact d'au moins un de deux dits mobiles antagonistes appairés au sein dudit ensemble est réalisée en surmoulage sur un noyau de base.

Selon une caractéristique de l'invention ladite peau portant ladite surface périphérique de contact de chacun des deux dits mobiles antagonistes appairés au sein dudit ensemble est réalisée en surmoulage sur un noyau de base.

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

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel ensemble.

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 figures annexées où :

- la figure 1 représente, en vue de dessus, un ensemble d'horlogerie selon l'invention, comportant deux mobiles antagonistes en coopération l'un avec l'autre ;

- la figure 2 représente, en vue de dessus, un ensemble d'horlogerie selon l'invention, comportant un balancier et une ancre ;

- la figure 3 représente, en vue de dessus, un ensemble d'horlogerie selon l'invention, comportant l'ancre de la figure 1 et une roue d'échappement;

- la figure 4 représente, de façon schématisée, en perspective et en transparence, une application de l'invention au balancier de la figure 2;

- la figure 5 est un schéma-blocs d'une pièce d'horlogerie comportant un mouvement comportant un mouvement qui inclut un ensemble réglant avec un ensemble selon l'invention. . Description détaillée des modes de réalisation préférés

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et est plus particulièrement illustrée pour le domaine des ensembles réglants comportant un balancier.

L'invention concerne un ensemble d'horlogerie 30 comportant au moins deux mobiles 20 antagonistes 20A, 20B, couplés l'un à l'autre et coopérant par contact l'un avec l'autre au niveau de surfaces périphériques de contact 200, respectivement 200A, 200B, tel que visible sur la figure 5.

Selon l'invention, chaque surface périphérique de contact 200 de chaque mobile 20 couplé dans un tel ensemble 30 est la surface périphérique d'une peau 210 en matière plastique.

De préférence, la matière plastique utilisée pour le surmoulage cette peau 210 est une matière à faible coefficient de frottement inférieur à 0,15, et de préférence compris entre 0,07 et 0,15, choisie pour créer un couple de frottement minimal avec un composant antagoniste.

Dans une variante préférée, les peaux 210 portant les surfaces périphériques de contact 200 des mobiles 20 couplés deux à deux au sein d'un même ensemble 30 sont réalisées dans la même matière plastique.

Dans une variante préférée, la peau 210 portant la surface périphérique de contact 200 d'au moins un de deux mobiles 20 antagonistes appairés au sein d'un tel ensemble 30 est réalisée en surmoulage sur un noyau de base 250.

Dans une variante particulière, la peau 210 portant la surface périphérique de contact 200 de chacun des deux mobiles 20 antagonistes appairés au sein d'un tel ensemble 30 est réalisée en surmoulage sur un noyau de base 250.

Avantageusement, au moins une telle peau 210 est surmoulée sur un noyau de base 250 réalisé dans un matériau thermiquement neutre ou en silicium, ou oxyde de silicium, ou en quartz, ou similaire.

Avantageusement, dans le cas de surfaces de contact 200 se développant parallèlement à l'axe de pivotement de deux mobiles 20A et 20B pivotant autour d'axes parallèles DA et DB, la section radiale de matière plastique périphérique des peaux 210 de ces deux mobiles 20 est égale.

Les figures 3 et 4 illustrent un autre cas de figure, où la coopération entre les mobiles 20 se fait dans un plan perpendiculaire aux deux axes de pivotement parallèles DA, DB, des deux mobiles 20 d'un même ensemble 30. Dans ce cas il est préférable d'équilibrer les sections de matière plastique périphérique, mesurées dans un plan perpendiculaire au point de contact et parallèle aux axes de pivotement de ces deux mobiles 20.

L'invention concerne en particulier des mobiles 20 de mécanisme d'échappement.

Dans une réalisation particulière illustrée sur les figures 1 et 2, un premier mobile 20 est un balancier d'horlogerie 1 surmoulé sur un arbre de balancier 2.

Selon l'invention, ce balancier 1 surmoulé comporte un petit plateau 4 et une cheville de plateau 5 en matière plastique surmoulés ensemble sur l'arbre 2.

De façon avantageuse, l'arbre 2 comporte un flasque de rigidification 6 sur lequel est surmoulé le petit plateau 4. Différents modes de réalisation sont possibles : le flasque 6 est, ou bien un composant séparé enfilé sur l'arbre 2, et de préférence immobilisé sur celui-ci par chassage, collage, soudage, brasage, ou autre procédé convenable, ou bien un épaulement saillant constitutif de l'arbre 2.

Dans un premier mode de réalisation, le flasque 6 constitue une surface d'appui pour une serge 7 chassée sur l'arbre 2.

Dans un deuxième mode de réalisation, le flasque 6 constitue une armature d'appui pour une serge 7 surmoulée sur l'arbre 2. Dans ce deuxième mode, le balancier 1 peut être réalisé selon une variante dans laquelle il comporte une serge 7 surmoulée, ensemble avec le petit plateau 4 et avec la cheville de plateau 5, sur l'arbre 2 et sur le flasque 6. Dans d'autres variantes, le surmoulage peut être conduit en plusieurs étapes.

De façon avantageuse, la cheville de plateau 5 est saillante radialement par rapport à un corps 8 prolongeant le petit plateau 4 selon la direction axiale du balancier 1 .

De préférence, le petit plateau 4 est cylindrique et comporte une encoche de plateau 9 périphérique. Avantageusement, le corps 8 est également cylindrique, de même diamètre que le petit plateau 4, et la cheville de plateau 5 est portée par un bras radial par rapport au corps 8 et aligné sur l'encoche de plateau 9.

Dans cette version préférée où le petit plateau 4 comporte une encoche de plateau 9 périphérique alignée radialement sur la cheville de plateau 5, le petit plateau 4 et la cheville de plateau 5 sont dimensionnés de façon à ce que l'axe principal d'inertie de l'ensemble qu'ils constituent l'un avec l'autre soit confondu avec l'axe D du balancier 1 . Avantageusement, l'arbre de balancier 2 comporte des ailettes 1 1 sensiblement radiales pour l'accrochage de la matière plastique de surmoulage, et ces ailettes 1 1 sont équilibrées par rapport à l'axe D du balancier 1 .

De préférence, la matière plastique utilisée pour le surmoulage du petit plateau 4 et de la cheville de plateau 5 est une matière à faible coefficient de frottement inférieur à 0,15, et de préférence compris entre 0,07 et 0,15, choisie pour créer un couple de frottement minimal avec une ancre avec laquelle coopère le balancier, en fonction du matériau de l'ancre.

La figure 3 illustre un ensemble 31 comportant un balancier 1 , et une ancre 21.

Tel que visible sur les figures 3 et 4, un autre mobile 20 est ainsi une ancre 21 , qui comporte des cornes 22 coopérant avec la cheville de plateau 5, un dard 24 coopérant avec l'encoche de plateau 9, et des palettes 23 agencées pour coopérer avec une roue d'échappement 25. Cette ancre 21 est réalisée au moins partiellement en matière plastique :

- soit elle est réalisée entièrement en matière plastique,

- soit, de façon préférée comme on le verra plus loin, elle comporte, au moins au niveau de ses zones de coopération avec le balancier 1 (cornes 22) et la roue d'échappement 25 (palettes 23), une peau 210 surmoulée en matière plastique sur un noyau 250 réalisé dans un autre matériau, par exemple étampé, ou issu de fonderie, ou en silicium, ou oxyde de silicium, ou quartz, ou similaire.

La figure 4 illustre un autre ensemble 32 comportant une telle ancre 21 et un autre mobile 20 qui est une roue d'échappement 25, comportant des dents 26 coopérant avec les palettes 23 de l'ancre 21 .

Cette roue d'échappement 25 est réalisée au moins partiellement en matière plastique :

- soit elle est réalisée entièrement en matière plastique,

- soit, de façon préférée comme on le verra plus loin, elle comporte, au moins au niveau de ses zones de coopération avec l'ancre 21 constituées par les dents 26, une peau 210 de surmoulage 28 en matière plastique sur un noyau 27 réalisé dans un autre matériau, par exemple étampé, ou issu de fonderie, ou en silicium, ou oxyde de silicium, ou quartz, ou similaire. Dans un cas comme dans l'autre, l'ensemble 30, 31 ou 32, est agencé de façon à ce que le mécanisme soit thermo-compensé, c'est-à-dire que le jeu des dilatations soit tel que, au point de contact d'interface entre les surfaces périphériques de contact 200 antagonistes (corne 22- cheville 5 pour l'ensemble 31 , dent 26-palette 23 pour l'ensemble 32), les dilatations relatives des deux mobiles antagonistes n'entraînent aucun déplacement différentiel de ce point d'interface. Ainsi, les rétreints ou les gonflements superficiels n'induisent pas de jeux parasites dans le fonctionnement.

La fabrication composite surmoulée d'au moins un des deux mobiles 20 de chaque ensemble 30 permet de limiter la quantité périphérique de matière plastique de surmoulage, de façon à avoir une dilatation ou une contraction de plastique équivalente à celle de la pièce antagoniste. Naturellement, de façon optimale, dans une paire de mobiles 20 antagonistes d'un même ensemble 30, le noyau ou le corps de base 250 sur lequel est réalisé le surmoulage de la peau 210 de chaque mobile 20 est conçu pour avoir une dilatation radiale, par rapport à son axe de pivotement, équivalente à celle du noyau ou du corps de base 250 sur lequel est réalisé le surmoulage de la peau 210 du mobile 20 antagoniste. La réalisation de tels noyaux ou corps de base 250 en matériaux relativement inertes thermiquement, notamment en matériaux issus des micro-technologies, silicium ou similaire, est avantageuse à ce titre. Le surmoulage périphérique permet de donner aux zones de contact 200 de tels mobiles 20 des propriétés tribologiques différentes de celles des noyaux ou corps de base 250.

Ainsi, en ce qui concerne le balancier 1 , le petit plateau 4 est de préférence surmoulé seulement en périphérie radiale du flasque de rigidification 6.

Dans le cas de la roue d'échappement 25, le noyau 27, réalisé par exemple sous forme de rondelle intermédiaire ou d'étoile, permet de limiter la quantité de matière plastique surmoulée sur la périphérie 28 de la roue d'échappement 25, de sorte à avoir une dilatation de matière plastique équivalente à celle de l'ancre 21 au niveau de ses palettes 23. On obtient ainsi un système thermo-compensé entre les dents 26 et les palettes 23 de l'ancre 21 .

Dans le cas du balancier surmoulé 1 , on peut obtenir la même propriété, pour avoir un système thermo-compensé entre la cheville 5 et les cornes 22 de l'ancre 21 .

On comprend que, pour ces deux ensembles 31 , 32, l'exécution de l'ancre 21 en surmoulage sur un noyau permet d'agir sur la quantité de matière soumise à la dilatation/contraction au niveau de l'ancre, ce qui autorise des dimensionnements particuliers du petit plateau 4 et de son flasque 6 d'une part, et de la zone périphérique 28 et de son noyau 27, d'autre part.

De façon préférée, le même matériau est utilisé pour le surmoulage (ou la confection complète) de chaque mobile 20 d'un tel ensemble 30, de façon à assurer cette thermo-compensation sans autre artifice.

Un ensemble 30 à plus de deux mobiles 20 est constitué, dans le présent exemple, par la est réalisé par la combinaison des ensembles 31 , 32 autour de la même ancre 21 de part et d'autre de laquelle interagissent le balancier 1 et la roue d'échappement 25, chacun réalisé selon les caractéristiques exposées ci-dessus.

L'invention concerne encore un ensemble réglant d'horlogerie 10 comportant au moins un tel ensemble 30, et notamment comportant un tel balancier surmoulé 1 .

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant au moins un tel ensemble réglant d'horlogerie 10 ou au moins un tel ensemble 30.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel ensemble réglant d'horlogerie 10 ou au moins un tel ensemble 30.

Si l'invention est décrite dans une application particulièrement avantageuse qui est celle d'un mécanisme d'échappement, l'homme du métier comprend qu'elle est applicable à d'autres configurations à l'intérieur d'une pièce d'horlogerie, partout où un différentiel de dilatation entre mobiles antagonistes est susceptible de perturber la marche, d'altérer le rendement, voire de provoquer un blocage d'un mécanisme. Aussi la présente description n'est-elle pas limitative aux mécanismes particuliers décrits.