L'invention concerne une pièce d'horlogerie comprenant une pièce de base en matériau tendre, notamment en matière plastique, et au moins un élément fixé rigidement sur cette pièce de base, et plus particulièrement des moyens de fixation permettant l'assujettissement d'un élément multifonctionnel, tel qu'un pont, sur une pièce de base en matière plastique, formant platine, comme cela figure dans le préambule de la revendication 1.
En horlogerie, les moyens de fixation permettant l'assujettissement rigide d'une pièce sur une autre doivent être le plus compacts possible pour que l'assemblage obtenu présente encombrement le plus réduit possible. Lorsque l'assemblage obtenu doit être fiable, et résister à l'arrachement causé par de fortes sollicitations, alors que la pièce de base qui forme support est en matière plastique, ou plus généralement en un matériau sensiblement plus tendre que le laiton, la plupart des procédés traditionnels de fixation ne peuvent pas être utilisés de façon satisfaisante.
L'utilisation de rivets, convient particulièrement bien, pour l'assemblage, dans le cadre de la production en grande série de pièces d'horlogerie. Voir aussi LA SUISSE HORLOGERE ET REVUE INTERNATIONALE DE L'HORLOGERIE no. 3, Mars 1972, LA CHAUX-DE-FONDS(CH), p. 31-32, J.-C. SCHNEIDER, 'L'utilisation des matières synthétiques dans la montre Astrolon', qui n'utilise pas le rivetage, mais fixe les parties en matière synthétique par une simple goupille chassée dans le trou.
Toutefois, la fixation par rivets métalliques est souvent impossible à mettre en oeuvre lorsque la pièce de base, notamment la platine qui doit recevoir ce rivet, est en matière plastique. En effet, la pression qui doit être exercée sur le rivet, pour en écraser la tête et pour former le rivetage, est suffisante pour déformer de manière inacceptable la matière plastique de la platine.
Une autre technique couramment utilisée pour fixer un élément sur une pièce de base en matière plastique fait appel à des plots qui viennent de matière avec la pièce de base, notamment la platine en matière plastique, et qui font saillie normalement à la surface de celle-ci. Ces plots sont introduits dans des trous correspondants ménagés dans l'élément que l'on désire fixer à la pièce de base. Une fois l'élément ainsi placé dans la position désirée sur ladite pièce de base, on déforme plastiquement les extrémités libres des plots, par exemple au moyen d'une technique par ultrason, pour les écraser et former un rivetage du plastique. Les rivets produits par cette technique étant donc en matière plastique, les assemblages obtenus n'offrent pas non plus une rigidité suffisante pour certaines applications.
Finalement, l'utilisation de vis, outre son prix de revient relativement élevé, présente l'inconvénient de ne pas toujours permettre d'obtenir des assemblages suffisamment compact. En effet les têtes des vis constituent des parties saillantes qui dépassent de l'assemblage.
Un but de la présente invention est de remédier au inconvénients de l'art antérieur, qui viennent d'être décrits, en fournissant des moyens de fixation présentant un encombrement faible, pouvant être mis en place dans une pièce en matière plastique, et permettant de produire des assemblages extrêmement rigides.
A cet effet, et conformément à la revendication 1, l'invention a pour objet une telle pièce d'horlogerie pourvue de moyens de fixation comprenant un tenon dont l'une des extrémités est chassée ou insérée dans un trou d'une pièce en matière plastique et dont l'autre extrémité est écrasée contre l'élément à fixer pour former un rivetage. Le trou ménagé dans la pièce en matière plastique est conformé de manière à permettre l'accès à l'extrémité chassée (ou insérée) du tenon, par un outil, pour former un appui permettant le rivetage dudit tenon sans que la pièce en matière plastique ne soit soumise des sollicitations nuisibles.
Une réalisation particulière de l'invention est exposée ci-après de façon détaillé, à l'aide des dessins annexés données à titre d'exemple, et dans lesquels :
En se référant aux figures annexées, on décrira ci-après une pièce d'horlogerie selon l'invention repérée par la référence générale H, et comprenant une platine 1 représentée par son contour de façon schématique en traits mixtes interrompu.
Comme on le voit sur la figure 1, la pièce d'horlogerie H comporte un élément multifonctionnel 2 en métal fixé sur une pièce de base 1 formée dans cet exemple par la platine d'un mouvement électronique. La platine 1 qui est réalisée en une matière plastique telle que du P.P.S. ou du polycarbonate est obtenue de préférence par moulage, tandis que le pont 2 est obtenu par étampage à partir d'une tôle de faible épaisseur. Comme on le voit sur la figure 3, la platine 1 comporte deux surfaces dites respectivement supérieure 1a et inférieure 1b, en référence à la position de la platine 1 telle que représentée sur cette figure, c'est-à-dire en position d'utilisation, avec l'aiguillage (non représenté) orienté vers le haut. L'élément fonctionnel 2 est fixé sur la platine 1, sur sa surface supérieure 1a, de préférence à l'aide de plots en matière plastique non représentés, venant de matière avec la platine 1 et formant un rivetage aux ultra-sons au niveau de deux trous 4, et 6, et par un tenon (non représenté) inseré au niveau du trou 8 ménagés dans l'élément 2. L'élément 2 pourrait être fixé à ces endroits par un autre moyen connu de l'homme de métier. L'élément multifonctionnel 2 comprend en outre un trou 10 prévu pour recevoir une première extrémité 12 (dite extrémité supérieure) d'un tenon de fixation 34 représenté de façon détaillée à la figure 3, ce tenon 34 étant destiné à fournir à cet endroit une fixation particulièrement rigide de l'élément 2 sur la pièce de base ou platine 1 pour des raisons que l'on comprendra ci-après.
Dans cet exemple, l'élément 2 rempli plusieurs fonctions. Entre autre, la partie du pont 2 référencé par 14 sur la figure 1 recouvre une bobine (non représentée) qui est logée dans une cavité (non représentée) de la platine 1. L'élément 2 rempli également une fonction de conducteur électrique, puisqu'il comporte une bride 16 prévue pour venir en contact par un appui latéral sur le pôle positif d'une pile 18 (figure 3) qui est logée dans une cavité 19 (figure 3) formée dans la platine 1. L'élément 2 comporte deux brides 20 et 22 qui sont connectées respectivement au boîtier du quartz (non représenté) et à la borne positive d'un module électronique (de même non représenté) qui sont ainsi reliés au pôle positif de la pile 18. L'élément 2 comprend en outre un orifice 24 qui sert au guidage d'un tenon de minuterie, l'élément 2 formant donc aussi un pont de guidage de rouage. Le trou 24 est pratiqué au centre d'une dépression circulaire 26 du pont 2. Une deuxième dépression, référencée par 27 (fig. 1), rempli une fonction d'appui pour la roue de minuterie. Comme on le voit sur la figure 1 et plus en détail sur la figure 2, l'élément multifonctionnel 2 comporte en outre un arrêtoir d'une tige 29 (figure 1), cet arrêtoir qui porte la référence 28 étant constitué d'une lame recourbée à 90° par rapport au plan principal de l'élément multifonctionnel 2 formant pont. L'arrêtoir 28 est prévu pour venir collaborer à son extrémité avec des rainures circulaires (non représentées) de la tige 29 pour assurer le maintien stable, dans différentes positions, de la tige. A côté de l'arrêtoir 28 est ménagé, aussi sur l'élément 2, un bras 30 destiné à permettre le dégagement de la tige 29. Lorsqu'on exerce une pression sur le bras de dégagement 30 dans le sens de la flèche D (figure 2), il se produit une flexion de l'élément 2 formant pont, dans la région de celui-ci située entre le bras de dégagement 30 et le trou 8. Cette flexion permet le désengagement de l'arrêtoir 28, des rainures circulaires de la tige 29. Dans cette position, la tige 29 peut coulisser librement pour être sortie de la pièce 1 ou pour être réintroduite dans celle-ci, cette opération étant nécessaire chaque fois que l'on désire introduire la pièce d'horlogerie dans une boîte ou l'en ressortir.
Les fonctions de dégagement de tige (bras 30) et de guidage du tenon de minuterie (trou 24) étant assurées par deux parties voisines ménagées sur le même élément 2, la déformation de l'élément 2 formant pont, produite par l'actionnement du bras de dégagement 30, peut provoquer une sollicitation mécanique au voisinage de l'orifice 24 qui sert au guidage du tenon de minuterie. De plus, les tractions sur la tige, lors de la mise à l'heure par exemple, produisent également, par l'intermédiaire de l'arrêtoir 28, des sollicitations mécaniques au voisinage du trou 24. Ces sollicitations peuvent entraîner un déplacement du tenon de minuterie, et donc perturber le fonctionnement de la pièce H.
Mais surtout, la bride 16 est également voisine du trou 24, et il y a donc aussi un risque de déplacement du trou 24, à cause de la pression de la pile 18 sur la bride 16.
Pour prévenir ce risque et s'assurer que le trou de guidage 24 ne s'écarte pas de sa position, on utilise des moyens de fixation particulièrement résistants pour fixer de façon rigide l'élément 2 formant pont à la platine 1, au niveau du trou 10, c'est-à-dire tout près du trou 24 de guidage du tenon de minuterie. Ces moyens de fixation particulièrement rigides sont l'objet de la présente invention.
Comme on le voit sur la figure 3, les moyens de fixation selon l'invention comportent un tenon étagé 34 qui est ancré par un montage à force ou inséré par exemple par ultra-sons, par une deuxième extrémité 40, dite extrémité inférieure ou chassée, dans un trou traversant 32 de la platine 1. On comprendra que l'expression chassée est sensée recouvrir aussi bien le montage à force que l'insertion par ultra-sons. Le tenon étagé 34, et plus particulièrement l'extrémité d'ancrage 40, comporte une ou plusieurs gorges circulaires 36a dans lesquels pénètrent respectivement un ou plusieurs bourrelets 36b, pour augmenter la rigidité de l'assemblage. Les bourrelets 36b sont formés par déformation plastique de la platine 1, et notamment par fluage de son matériau, lors du montage du tenon 34 dans le trou 32. L'extrémité 12 du tenon 34, forme une tête de rivet qui est écrasée contre l'élément formant pont 2 pour former un rivetage une fois que le tenon 34 a été chassé dans la platine 1 et après que l'outil A ait été mis en place contre l'extrémité chassée et débouchante 40 du tenon 34. Le trou traversant 32 comprend également une creusure ou chambrage 35 ménagé dans la surface inférieure 1a de la platine 1 et formant une zone évidée élargie qui est située à son extrémité inférieure. Cette configuration permet à l'extrémité inférieure chassée 40 du tenon 34 de déboucher extérieurement de cette creusure 35 sans toutefois faire saillie de la surface inférieure 1b de la platine 1, et autorise ainsi l'accès avec un outil A, représenté schématiquement sur la figure 3, directement à ladite extrémité 40 du tenon 34, ce qui fournit un appui rigide sur lequel le tenon 34 peut venir reposer en bout par cette extrémité chassée 40, lors de l'opération de rivetage. On voit, de ce qui précède que la configuration du tenon 34 et celle du trou traversant 32, permettent d'exercer une pression axiale nécessaire sur le tenon 34 pour écraser son extrémité supérieure 12 et former le rivetage correspondant, cette sollicitation étant exercée directement sur les deux extrémités du tenon 34, sans faire subir de contraintes à la platine 1. En outre, le tenon 34 comprend de préférence au moins un épaulement 41 formé par le bord supérieur d'une partie 42 du tenon constituée par un renflement jouxtant la tête de rivet 12, et possédant un diamètre plus grand que celui du trou 10 du pont 2, l'épaulement 41 constituant un appui axial sur lequel l'élément formant pont 2 vient reposer ici directement. Avec cette disposition, l'élément formant pont 2 est serré entre la tête du rivet et l'épaulement 41. Une fois le tenon 34 chassé dans le trou traversant 32, et l'extrémité supérieure 12 du tenon rivée sur le pont 2, l'élément formant pont 2 est fixé de façon extrêmement rigide sur la platine 1. En effet le tenon 34 est directement riveté sur l'élément formant pont 2, alors que le tenon 34 est lui-même ancré dans la platine sur une grande partie de sa longueur.
Le tenon 34 peut également présenter un deuxième épaulement 43 formé par le bord inférieur de ladite partie élargie ou renflement 42 qui constitue ainsi une entretoise qui détermine l'espacement entre la surface de l'élément de base ou platine 1 et le pont 2 à l'emplacement du tenon de fixation 34. La présence de l'épaulement 43 permet en outre, comme c'est le cas dans la réalisation représentée, d'utiliser le tenon 34 pour assurer également la fixation d'une deuxième pièce 44 sur la platine 1. Dans ce cas, la pièce 44 qui est par exemple constituée par un bâti supportant des rouages, non représentés, est maintenue pincée entre l'épaulement 43 et la platine 1.
Les quelques remarques qui suivent ont pour but de faciliter la réalisation de l'assemblage qui vient d'être décrit. Tout d'abord, le trou traversant 32 et la creusure 35 de la pièce de base en matière plastique 1 sont, de préférence, réalisés lors du moulage de ladite pièce de base 1. D'autre part, au moment de l'assemblage des éléments, il est préférable de chasser l'extrémité 40 du tenon de fixation 34 dans la platine, avant de placer le pont 2 sur celle-ci. Finalement, on accomplit de préférence l'opération de rivetage en dernier lieu, une fois que la pièce multifonctionnel 2 est en place, reposant sur la surface 1a de la platine et sur l'épaulement 41 de l'entretoise 42. Pour permettre d'accomplir cette dernière opération, un outil A est d'abord mis en place contre l'extrémité débouchante 40 du tenon 34 pour fournir à celui-ci un appui rigide, puis l'extrémité supérieure 12 du tenon 34 est écrasée pour former le rivetage.