La présente invention est relative à un bouton-poussoir pour pièce d'horlogerie comprenant une tête mobile montée coulissante sur un tube solidaire de ladite pièce d'horlogerie, ladite tête enveloppant partiellement ce tube et présentant un noyau cylindrique central pénétrant dans le tube, au moins un joint torique d'étanchéité entre le tube et le noyau et un ressort de rappel à boudin repoussant la tête mobile vers l'extérieur.
Le document CH-A-457 291 décrit déjà un poussoir étanche pour montre de plongeur comprenant une partie mobile axialement, montée coulissante sur un tube fixé au corps de boîte, enveloppant partiellement ce tube, et présentant un noyau central pénétrant dans le tube, au moins un élément d'étanchéité entre le tube et le noyau et un ressort de rappel repoussant la partie mobile vers l'extérieur.
Le même document indique que dans la plupart des poussoirs étanches montés sur les montres de plongeur, il est nécessaire d'utiliser un ressort de rappel assez puissant pour que le poussoir ne soit pas comprimé par les fortes pressions régnant aux grandes profondeurs de plongée. Cette solution a évidemment pour inconvénient de nécessiter une pression manuelle excessivement forte du poussoir lorsque celui-ci est manoeuvré hors de l'eau ou à faible profondeur.
Pour pallier cet inconvénient, le poussoir du document cité propose des moyens permettant d'utiliser des ressorts plus faibles pour des profondeurs égales ou permettant d'atteindre de plus grandes profondeurs avec des ressorts actuels. Les moyens indiqués pour parvenir à ce résultat consistent à faire communiquer l'espace annulaire compris entre le noyau et la partie enveloppante de la partie mobile avec l'extérieur du poussoir, à la fois par un espace laissé entre la partie enveloppante et le tube et par au moins une ouverture pratiquée dans la partie supérieure de la partie enveloppante. Ainsi, lors de la plongée, l'eau pénètre aisément dans ledit espace annulaire et la pression de l'eau à l'intérieur de cet espace augmente pratiquement en même temps que la pression de l'eau à l'extérieur du poussoir, ce qui soulage le ressort de rappel.
Les moyens préconisés ci-dessus sont cependant encore insuffisants à réduire la force de rappel du ressort à une valeur convenable, si le poussoir doit résister à une pression hydrostatique très élevée, par exemple celle régnant à une profondeur de 500 mètres, soit d'après la norme ISO 6425, 50 bar (1 bar = 10⁵ Pa = 10⁵ N/m² = 0,1 N/mm²). Cela tient au fait que la section du noyau central de la partie amovible sur laquelle agit la pression hydrostatique est relativement grande, la section à prendre en compte étant celle qui est entourée par le joint torique d'étanchéité. On peut calculer la force F à laquelle doit résister le ressort à la pression P si r est le rayon du noyau :
où s est un coefficient de sécurité plus grand que 1, par exemple 1,25.
Dans les poussoirs connus comme celui du document cité, le diamètre du noyau est de l'ordre de 2 mm (d'où r = 1 mm). Si ce poussoir doit résister à une pression de 50 bar, la force de son ressort de rappel devra être de
F (N) = π · 1² · 5 · 1,25 = 19,6 N qui est la force qu'il faudra exercer sur le poussoir quand la pièce d'horlogerie est hors de l'eau. Cette force est considérable et difficilement admissible. D'où l'idée de la présente invention de diminuer le diamètre du noyau, donc de diminuer le diamètre moyen du joint qui l'entoure. Ceci entraîne à proposer comme corollaire un ressort de rappel dont le diamètre moyen est plus grand que le diamètre moyen du joint, car sans cela, le ressort ne pourrait respecter la règle de construction qui veut que le diamètre moyen du ressort soit égal ou supérieur à 6 fois le diamètre du fil. S'agissant ici d'une montre de plongeur, on postule comme nécessaire le fait que le ressort de rappel soit situé dans une zone étanche du poussoir pour éviter la corrosion du ressort.
En conséquence de quoi la présente invention est caractérisée par le fait que le noyau central est prolongé par une tige cylindrique dont le diamètre est plus grand que le diamètre du noyau, le ressort de rappel étant disposé entre ladite tige cylindrique et ledit tube de sorte que le ressort se trouve situé dans une zone étanche du bouton-poussoir et que le diamètre moyen du joint torique est plus petit que le diamètre moyen du ressort de rappel.
L'invention va être comprise maintenant à la lecture de la description qui suit et du dessin qui l'illustre à titre d'exemple, ou deux modes d'exécution de l'invention sont décrits.
- la figure 1 montre un premier mode d'exécution de l'invention, le bouton-poussoir étant représenté en coupe et en plan selon que l'on considère respectivement la gauche et la droite de la figure, et
- la figure 2 montre un second mode d'exécution de l'invention, le bouton-poussoir étant représenté selon les mêmes critères que ceux de la figure 1.
Le principe de base de l'invention est apparent à la fois dans les figures 1 et 2. Dans ces figures, le bouton-poussoir 1 comporte une tête mobile 3 montée coulissante sur un tube 4 solidaire de la pièce d'horlogerie représentée ici par sa carrure 2. De manière connue en soi, le tube 4 est vissé sur la carrure 2. A cet effet, l'extrémité inférieure du tube comporte un filet 26 vissé dans le taraudage 27 pratiqué dans la carrure 2. Afin d'assurer l'étanchéité du tube 4 par rapport à la carrure 2, on interpose une garniture 24 entre un épaulement pratiqué dans le pourtour du tube et un logement pratiqué dans la carrure.
Les figures montrent que la tête 3 enveloppe partiellement le tube 4 par engagement de la jupe 30 présenté par la tête sur l'extrémité supérieure du tube. La tête 3 présente un noyau cylindrique central 5 de rayon r et au moins un joint torique d'étanchéité 6 entre le tube 4 et le noyau 5. Le poussoir est complété par un ressort de rappel à boudin 7 qui repousse la tête mobile vers l'extérieur. Quand on presse sur la tête, on comprime le ressort 7 et la jupe 30 pénètre partiellement dans un logement 23 qui a été pratiqué dans la carrure 2. La jupe 30 peut être agrémentée de creusures 28 pour améliorer l'aspect esthétique de la tête.
Selon une caractéristique de l'invention, les figures 1 et 2 montrent que le noyau central 5 est prolongé par une tige cylindrique 8 dont le diamètre est plus grand que le diamètre du noyau, le ressort de rappel 7 étant disposé entre la tige 8 et le tube 4. Cette construction permet immédiatement d'obtenir l'arrangement recherché et discuté dans le préambule ci-dessus, à savoir un ressort de rappel 7 se trouvant situé dans une zone étanche du bouton-poussoir et un diamètre moyen du joint torique 6 étant plus petit que le diamètre moyen du ressort de rappel 7.
On comprend que l'arrangement qui vient d'être décrit permet de diminuer le rayon r du noyau cylindrique central 5 et partant, la sollicitation de la pression hydrostatique agissant sur le poussoir. Si l'on reprend la formule (1) donnée plus haut et si l'on utilise un noyau 5 dont le rayon est de 0,4 mm, on trouvera une force de rappel F du ressort égale à
F (N) = π · 0,4² · 5 · 1,25 = 3,1 N, la pression hydrostatique P et la sécurité s étant prises aux mêmes valeurs de 50 bar et 1,25.
Ainsi pour une pression totale de 50 bar, soit une profondeur de plongée de 500 mètres, la force de rappel du ressort peut être ramenée de 19,6 N à 3,1 N si l'on met en oeuvre le bouton-poussoir de la présente invention. Une force de 3,1 Newtons, qui est celle que devra développer le plongeur en surface, est tout à fait admissible et de valeur courante. Il n'y a non plus pas de difficulté à fabriquer un tel ressort et de le loger dans l'espace qui est mis à disposition entre la tige 8 et le tube 4.
Reste à examiner dans le détail les constructions données en exemple aux figures 1 et 2.
La figure 1 montre que le tube 4 est réalisée en une seule pièce 15. Le tube comporte un premier logement 9 dans lequel prend place au moins un joint torique 6 (ici un joint supplémentaire 22 lui est ajouté pour des raisons de sécurité). Les joints 6 et 22 sont maintenus axialement dans le logement 9 par une première bague 10 rapportée sur le tube et une première collerette 11 venue de matière avec le tube. Pour sa part, le ressort de rappel 7 est maintenu axialement dans un second logement 12 qui est disposé sous le premier logement 9. Le ressort 7 est maintenu axialement dans son logement 12 par une seconde collerette 13 venue de matière avec la tige cylindrique 8 et une seconde bague 14 rapportée sous le tube. Quand le poussoir est au repos, situation reflétée par la figure 1, la seconde collerette 13 s'appuie contre la première collerette 11. A remarquer encore que la tige cylindrique est munie d'un trou borgne 19 dans lequel est chassée l'extrémité du noyau 5.
Pour assembler le poussoir de la figure 1, on commence par introduire dans le logement 9 les joints toriques 6 et 22. On ferme ensuite le logement 9 au moyen de la bague 10 qu'on chasse, sertit, colle ou soude dans une cuvette pratiquée dans le tube 4. Par le dessous du tube 4, on introduit la tige 8 sur laquelle on glisse le ressort 7. On ferme alors le logement 12 au moyen de la bague 14 qu'on chasse, sertit, colle ou soude dans une cuvette pratiquée dans le tube 4. Enfin, dernière opération, on met en place la tête 3 par chassage de son noyau central dans le trou 19 de la tige 8.
La figure 2 montre que le tube 4 est réalisé en deux parties 16, 17 chassées l'une dans l'autre. La première partie 16 forme bouchon et comporte un premier logement 9 dans lequel prennent place deux joints 6 et 22. Ces joints sont maintenus axialement par une bague 10 rapportée sur le bouchon et par une première collerette 11 venue de matière avec le bouchon. La second partie 17 forme le tube proprement dit. Elle comporte un second logement 12 qui est disposé sous le premier logement 9 et dans lequel prend place le ressort 7. Le ressort est maintenu axialement dans son logement par une seconde collerette 13 venue de matière avec la tige 8 et une troisième collerette 18 venue de matière sous le tube 17. Comme dans la figure 1, quand le poussoir est au repos, situation reflétée par la figure 2, la seconde collerette 13 s'appuie contre la première collerette 11. Dans le cas de la figure 2, le noyau 5 est muni d'un filetage 20 qui est vissé dans un taraudage 21 pratiqué dans la tige 8.
Cette construction qui diffère légèrement de celle montrée en figure 1, conduit à un assemblage différent du poussoir. On commence par introduire dans le logement 9 du bouchon 16 les joints toriques 6 et 22. On ferme ensuite le logement 9 au moyen de la bague 10 qu'on chasse, sertit, colle ou soude dans une cuvette pratiquée dans le bouchon 16. On introduit dans le tube 17 la tige 8 entourée du ressort 7. On chasse le bouchon 16 dans le tube 17. Enfin on visse la tête 3 par son noyau 5 dans la tige 8.
A propos de la figure 2, on note que le bouchon 16 est entièrement intérieur au tube 17. En variante, on pourrait avoir un bouchon qui coiffe le tube, la jupe de ce bouchon étant alors disposée entre la jupe 30 de la tête 3 et la périphérie du tube 17.