Domaine technique
[0001] La présente invention concerne une roue dentée pour engrenage de mouvement horloger
comportant une planche munie d'une denture à sa périphérie, la denture comprenant
une pluralité de dents dont chacune présente un pied s'étendant à partir de la planche
et dans le prolongement duquel est ménagée une tête présentant une largeur supérieure
à celle du pied. L'invention concerne également un engrenage et un mouvement horloger
munis d'une telle roue dentée, ainsi qu'une pièce d'horlogerie dont le mouvement est
muni d'une telle roue dentée.
Etat de la technique
[0002] Les roues dentées sont couramment utilisées dans les mouvements horlogers, pour remplir
des fonctions diverses. En plus de sa fonction, un nombre important de paramètres
relatifs à l'utilisation d'une roue dentée influencent la forme de ses dents, notamment
son emplacement dans la chaîne cinématique du mouvement, le fait qu'elle engrène de
manière permanente avec une autre roue ou de manière séquentielle, le fait qu'il y
ait des jeux d'engrenages à limiter ou non, ses dimensions relativement à celles d'une
autre roue avec laquelle elle est destinée à être en prise, etc..
[0003] La demande de brevet
FR 2 867 543 A1 présente, dans l'un de ses modes de réalisation, un type de roue dentée particulier
répondant à la définition donnée plus haut. Il ressort de ce document que le profil
de la dent divulguée répond des besoins spécifiques, à savoir permettre un engrènement
de la roue dentée avec des cylindres portés à la périphérie d'une roue voisine et
orientés suivant des axes parallèles aux axes de rotation des roues, pour constituer
un engrenage à lanterne.
[0004] Pour en revenir à des engrenages faisant appel à des roues dentées plus conventionnelles,
on a représenté, sur la figure 1, une partie d'un mouvement horloger présentant une
fonction chronographe, basé sur une structure très répandue dans l'état de la technique.
Ce mouvement comporte un embrayage, agissant lors des départs et arrêts de la mesure
de temps, comprenant une bascule 100 montée sur le bâti du mouvement de façon à pouvoir
pivoter entre deux positions autour d'un axe 101, en fonction de la position angulaire
d'une roue à colonnes 102, afin d'établir ou interrompre une liaison cinématique entre
le rouage de finissage du mouvement et un rouage de chronographe.
[0005] Une roue sur champ 103, ou roue de secondes, est entraînée en permanence à partir
du rouage de finissage du mouvement et est agencée en prise avec une roue remplissant
la fonction de renvoi d'embrayage 104.
[0006] Dans une première position de la bascule, à savoir celle représentée sur la figure
1, la fonction chronographe est à l'arrêt et le renvoi 104 tourne dans le vide dans
la mesure où la bascule est en appui sur une colonne de la roue à colonnes. Lorsque
la roue à colonnes tourne d'un pas, la bascule tombe entre deux colonnes en tournant
dans le sens horaire sur la figure 1. Le renvoi 104 entre alors en prise avec une
roue du rouage de chronographe, typiquement la roue de chronographe 105, destinée
à entraîner un organe d'affichage de la seconde des temps mesurés.
[0007] Généralement, les dents du renvoi 104 et de la roue de chronographe 105 présentent
un profil triangulaire, tel que cela ressort de la figure 1, permettant de faciliter
leur engrènement lors du mouvement de la bascule d'embrayage à l'enclenchement du
chronographe.
[0008] Cependant, les pièces d'horlogerie comportant un mouvement horloger du type qui vient
d'être décrit présentent un inconvénient survenant lors des activations de mesures
de temps, en ce que le mouvement de rotation de la bascule 100 autour de l'axe 101
au moment du déclenchement du chronographe, plus particulièrement celui du renvoi
d'embrayage 104, entraîne un mouvement parasite de la roue de chronographe 105 lorsque
le renvoi d'embrayage entre en contact avec elle. Le mouvement parasite de la roue
de chronographe entraîne un mouvement parasite de l'organe d'affichage des secondes
que le porteur de la montre peut détecter, ce qui n'est pas très favorable pour l'image
du constructeur, en termes de qualité, notamment en relation avec une pièce d'horlogerie
positionnée dans le haut de gamme.
[0010] Des solutions ont été proposées pour résoudre le problème susmentionné, comme par
exemple la mise en oeuvre d'un mécanisme d'embrayage vertical ou axial. Dans ce type
de mécanisme, un renvoi d'embrayage est déplacé suivant son axe de rotation, qui est
confondu avec celui de la roue de chronographe, lors des déclenchements du chronographe.
De ce fait, la roue de chronographe ne subit pas le mouvement parasite mentionné plus
haut.
[0011] Toutefois, ces mécanismes sont non seulement complexes mais également encombrants
dans la direction de l'épaisseur du mouvement, aussi il n'est pas toujours possible
de les mettre en oeuvre, notamment si le mouvement comporte des complications supplémentaires.
[0012] Une autre solution, qui est proposée dans la demande
EP 1 437 633 A1, consiste à mettre en oeuvre un profil très particulier de la denture du renvoi d'embrayage
permettant d'améliorer la qualité du contact entre sa denture et la denture de la
roue de chronographe, sans toutefois résoudre totalement le problème mentionné ci-dessus.
Divulgation de l'invention
[0013] Un but de la présente invention est de pallier aux inconvénients de l'état de la
technique susmentionnés, en proposant une roue dentée de forme alternative susceptible
de coopérer avec une autre roue dentée, similaire, dans plusieurs positions relatives
associées à des valeurs différentes de l'entre-axe entre les deux roues.
[0014] A cet effet, la roue dentée selon l'invention est caractérisée par le fait que le
pied de chaque dent est sensiblement droit, et que la tête présente une pointe, située
sur un rayon de la planche et, à partir de laquelle s'étendent, de part et d'autre
du rayon, une première portion sensiblement rectiligne, jusqu'à une distance du rayon
supérieure à une demi-largeur du pied, puis une seconde portion, concave, joignant
la première portion au pied. Préférablement, le pied présente une longueur égale ou
supérieure à celle de la tête.
[0015] Grâce à ces caractéristiques, il est possible de mettre en oeuvre un engrenage comportant
deux roues de ce type agencées en prise l'une avec l'autre ainsi qu'un mécanisme permettant
de déplacer au moins l'une de ces roues par rapport à l'autre, entre au moins une
première position de fonctionnement, dans laquelle les têtes des dents d'une roue
coopèrent avec les parois latérales des pieds des dents de l'autre roue et, une seconde
position de fonctionnement, dans laquelle les têtes des dents d'une roue coopèrent
avec les têtes des dents de l'autre roue.
[0016] Un tel engrenage peut être mis à profit, par exemple, dans un mouvement horloger
présentant une fonction chronographe, pour remédier aux problèmes mentionnés précédemment.
Il est ainsi possible, grâce aux caractéristiques particulières de la roue dentée
selon l'invention, de réaliser un embrayage comprenant un renvoi d'embrayage se déplaçant,
entre deux positions associées aux états de marche et d'arrêt de la fonction chronographe,
en suivant une direction sensiblement colinéaire à la ligne joignant l'axe d'une roue
de champ, à savoir une roue entraînée à partir du rouage de finissage et avec laquelle
le renvoi d'embrayage est en prise, et l'axe d'une roue du rouage de chronographe,
destinée à être entraînée par l'intermédiaire du renvoi d'embrayage.
[0017] Dans son déplacement, le renvoi d'embrayage s'éloigne et se rapproche de la roue
de champ tout en maintenant son engrènement avec elle lorsque ces deux roues présentent
une structure conforme à la présente invention.
[0018] L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant un mouvement selon
les caractéristiques exposées ci-dessus.
Brève description des dessins
[0019] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus
clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré
qui suit, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs
et dans lesquels:
[0020] - la figure 1 représente une vue en plan simplifiée, côté ponts, d'une partie d'un
mouvement pour pièce d'horlogerie de l'état de la technique;
[0021] - la figure 2 représente une vue en plan simplifiée, côté cadran, d'une partie d'un
mouvement selon la présente invention, dans une première configuration;
[0022] - la figure 3 représente une vue en plan simplifiée similaire à la vue de la figure
2, le mouvement étant visible dans une seconde configuration;
[0023] - la figure 4a représente une vue en plan simplifiée d'un détail de construction
du mouvement des figures 2 et 3, dans la première configuration de la figure 2;
[0024] - la figure 4b représente un détail agrandi de la figure 4a, et
[0025] - la figure 5 représente une vue en plan simplifiée d'un détail de construction du
mouvement des figures 2 et 3, dans la seconde configuration de la figure 3.
Mode(s) de réalisation de l'invention
[0026] Tandis que la figure 1 représente une vue en plan simplifiée, côté ponts, d'une partie
d'un mouvement pour pièce d'horlogerie connu de l'état de la technique présentant
une fonction chronographe, les figures 2 et 3 représentent des vues en plan simplifiées,
côté cadran, d'une partie d'un mouvement 1 à fonction chronographe selon la présente
invention, respectivement dans une première et dans une seconde configurations.
[0027] Il est évident que ce mouvement est représenté à titre illustratif non limitatif
et, que l'homme du métier pourra mettre en oeuvre l'objet de la présente invention
en l'adaptant à un mécanisme de chronographe disposé du côté ponts, comme celui de
la figure 1, sans sortir du cadre de l'invention.
[0028] Ce mouvement 1 comporte des éléments de bâti dont notamment une platine 2, sur laquelle
sont montés des mobiles, leviers, bascules et autres composants horlogers conventionnels
qui ne seront pas décrits en détail dans le présent exposé dans la mesure où la plupart
d'entre eux ne présente qu'un rapport lointain avec la présente invention.
[0029] Le mouvement horloger est du type à chronographe à roue à colonnes 3. Cette dernière
peut être entraînée en rotation sur elle-même par un crochet 4, solidaire d'une commande
5 dont les déplacements peuvent être commandés, de manière conventionnelle, à partir
d'un poussoir (non représenté).
[0030] Chaque pression sur le poussoir entraîne une rotation d'un pas de la roue à colonnes
3, faisant passer la fonction chronographe d'un état actif à un état arrêté et inversement.
Dans ce but, l'alternance de pleins (les colonnes) et de vides agit sur différentes
bascules 6, 7 mobiles entre deux positions pour permettre l'entraînement d'un rouage
de chronographe, dont notamment la roue de chronographe 8, à partir d'un rouage de
finissage (non représenté). La roue à colonnes 3 coopère également avec un levier
10, agissant sur un bloqueur 11 dont la fonction est, de manière conventionnelle,
de maintenir fixe la position angulaire de la roue de chronographe 8 lorsque la mesure
d'un temps est interrompue, ainsi qu'avec des becs de marteaux de remise à zéro 12
et 13, déclenchés par ailleurs. Typiquement, la roue à colonnes permet de verrouiller
l'activation des marteaux de remise à zéro lorsque la mesure d'un temps est en cours.
[0031] La figure 2 représente le mouvement lorsque la fonction chronographe est arrêtée,
alors que les marteaux de remise à zéro 12 et 13 sont abaissés pour positionner les
organes d'affichage des temps mesurés à zéro, tandis que la figure 3 représente ce
même mouvement alors que la mesure d'un temps est en cours.
[0032] La partie de ce mouvement qui nous intéresse plus particulièrement dans le cadre
du présent exposé est celle qui assure l'entraînement du rouage de chronographe, plus
précisément de la roue de chronographe 8, à partir du rouage de finissage.
[0033] A cet effet, le mouvement comporte une roue de secondes 15, montée rotative sur la
platine 2 en étant préférablement solidaire du mobile de secondes (non visible) du
rouage de finissage du mouvement.
[0034] La roue de secondes 15 est agencée en permanence en prise avec une roue 16 portée
par la bascule d'embrayage 6 et jouant le rôle de renvoi d'embrayage. La bascule d'embrayage
6 est montée pivotante sur la platine 2, au moyen d'une vis à portée 17, en étant
maintenue dans une première position, débrayée, correspondant à la position représentée
sur la figure 2 par l'action d'un ressort d'embrayage 18. La position débrayée est
repérée et ajustée au moyen d'un premier excentrique 19 définissant une première butée
pour la bascule d'embrayage.
[0035] Dans la mesure où la roue de secondes 15 est entraînée en permanence par le rouage
de finissage, il en va de même pour le renvoi d'embrayage 16, qui tourne à vide dans
la position débrayée de la bascule d'embrayage.
[0036] Une pression d'un utilisateur sur le poussoir de la pièce d'horlogerie correspondante
entraîne une rotation d'un pas de la roue à colonnes 3 (dans le sens horaire sur les
figures) qui soulève alors la bascule d'embrayage 6 pour l'amener dans une deuxième
position, embrayée, tel que représenté sur la figure 3.
[0037] La bascule d'embrayage tourne dans le sens anti-horaire pour amener le renvoi d'embrayage
16 en prise avec la roue de chronographe 8. La pénétration de la denture du renvoi
d'embrayage dans la denture de la roue de chronographe peut être ajustée au moyen
d'un second excentrique 20 monté sur la platine.
[0038] Il ressort des figures 2 et 3 que la forme courbe particulière de la bascule d'embrayage
6 permet de transformer son propre mouvement de rotation en un mouvement de son renvoi
approchant une translation rectiligne. En effet, entre sa première position débrayée
et sa seconde position embrayée, le renvoi d'embrayage 16 présente un déplacement
sensiblement colinéaire à la droite joignant les axes de rotation de la roue de secondes
15 et de la roue de chronographe 8.
[0039] Ainsi, contrairement aux mécanismes de l'état de la technique, le renvoi d'embrayage
ne tourne pas autour de la roue de secondes pour passer de la position débrayée à
la position embrayée, et inversement, mais il s'en écarte et s'en rapproche.
[0040] Un tel mouvement relatif entre ces deux roues est rendu possible par la mise en oeuvre
d'une denture particulière, conformément à la présente invention, tel que cela apparaît
plus clairement des figures 4 et 5 représentant un détail de construction des figures
2 et 3.
[0041] Les figures 4a et 5 représentent les positions relatives entre la roue de secondes
15, le renvoi d'embrayage 16 et la roue de chronographe 8, respectivement, dans la
position débrayée et dans la position embrayée. On notera la disposition particulière
de ces roues dont les axes de rotation respectifs sont disposés de manière à être
sensiblement alignés, le renvoi d'embrayage étant situé entre les deux roues à relier
cinématiquement.
[0042] La figure 4b représente une vue agrandie de la structure des dents sur laquelle certains
détails qui vont être décrits sont mieux visibles.
[0043] La roue de chronographe 8 comporte une denture dont les dents présentent un profil
triangulaire conventionnel.
[0044] La roue de secondes 15 et le renvoi d'embrayage 16 comportent des dentures dont les
dents 25, 26 présentent un même profil particulier, ces dentures étant agencées à
la périphérie de la planche de roue 27, 28 correspondante.
[0045] Chacune des dents 25 et 26 comprend un pied 251, 261 dont la largeur est inférieure
à la largeur maximale de la tête 252, 262 correspondante, la longueur du pied étant
en outre sensiblement supérieure à celle de la tête. De ce fait, et parce que l'espace
entre deux têtes adjacentes d'une roue est nécessairement supérieur à la largeur d'une
tête de l'autre roue pour limiter les frottements en fonctionnement de l'engrenage,
le creux de la denture, c'est-à-dire l'espace 253, 263 situé entre deux pieds adjacents
d'une roue, présente des dimensions globalement supérieures aux dimensions d'une tête
de l'autre roue.
[0046] De manière préférée, l'espace 253, 263 situé entre deux pieds adjacents d'une roue
présente une largeur sensiblement constante depuis la tête 252, 262 jusqu'au fond
de la denture.
[0047] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, à titre non limitatif, le
pied 251, 261 de chaque dent 25, 26 présente une forme sensiblement allongée, rectangulaire.
La tête 252, 262, symétrique par rapport à un rayon R de la roue correspondante, présente,
depuis son extrémité libre, une pointe 254, 264, située sur le rayon susmentionné
et, à partir de laquelle une première portion 255, 265, sensiblement rectiligne, s'étend
en direction de la planche correspondante, jusqu'à une distance du rayon supérieure
à la demi-largeur du pied correspondant. Chaque tête 252, 262 comprend une seconde
portion 256, 266 incurvée assurant la jonction entre la première portion 255, 265
et le pied 251, 261.
[0048] On notera que, de ce fait, chaque tête 252, 262 présente un profil similaire à celui
d'une dent triangulaire conventionnelle dans sa région située entre sa pointe 254,
264 et sa seconde portion 256, 266. Dans le mode de réalisation décrit ici à titre
d'exemple, cette dernière caractéristique permet de garantir un bon engrènement entre
le renvoi d'embrayage 16 et la roue de chronographe 8.
[0049] Par ailleurs, la forme particulière de la denture qui vient d'être décrite permet
aux roues 15 et 16 d'engrener l'une avec l'autre pour différentes valeurs de l'entre-axe
correspondant, tel que cela ressort d'une comparaison entre les configurations des
figures 4a et 5.
[0050] En effet, la figure 4a représente la position relative de ces deux roues dans la
position débrayée de la bascule d'embrayage 6, correspondant à la vue de la figure
2. Dans cette configuration, les deux roues 15 et 16 sont rapprochées, la roue 16
étant hors de portée de la roue de chronographe 8.
[0051] Dans ce cas, une dent de l'une des roues 15, 16 qui coopère avec la denture de l'autre
roue pénètre quasi-intégralement dans l'espace 253, 263 situé entre deux dents. L'engrènement
intervient alors par l'interaction de la tête de cette dent avec la paroi latérale
(celle située en aval en référence au sens de rotation des dentures) d'un pied de
l'autre denture.
[0052] Lorsque la fonction chronographe est enclenchée, le renvoi d'embrayage 16 suivant
le mouvement de la bascule d'embrayage 6 s'éloigne de la roue de secondes 15 et vient
se positionner en prise avec la roue de chronographe 8, tel que représenté sur la
figure 5.
[0053] L'engrènement entre le renvoi d'embrayage 16 et la roue de chronographe 8 est réalisé
par l'intermédiaire des têtes 262, qui présentent un profil similaire à celui des
dents de l'état de la technique, le nombre de dents de la roue de chronographe étant
supérieur à celui du renvoi d'embrayage, de manière conventionnelle.
[0054] On constate par ailleurs que l'engrènement entre la roue de secondes 15 et le renvoi
d'embrayage 16 a été maintenu lors du déplacement de ce dernier qui a conduit à une
augmentation de l'entre-axe entre ces deux roues. Il apparaît toutefois que la conséquence
de ce changement d'entre-axe est que les parties des dents qui interagissent sont
modifiées. En effet, la pénétration des deux dentures a diminué, de telle manière
que l'interaction entre les deux roues se fait par l'intermédiaire des têtes 252,
262 des dents 25, 26. Dans cette configuration, l'engrènement entre la roue de seconde
et le renvoi d'embrayage est similaire à un engrènement réalisé entre deux dentures
triangulaires conventionnelles.
[0055] La description qui précède s'attache à décrire un mode de réalisation particulier
à titre d'illustration non limitative et, l'invention n'est pas limitée, par exemple,
à la mise en oeuvre des roues selon l'invention pour réaliser un embrayage de chronographe.
De même, l'homme du métier ne rencontrera pas de difficulté particulière pour mettre
en oeuvre une roue dentée dont la tête de dents présentera un profil autre que triangulaire,
en fonction de ses propres besoins.
[0056] On pourra aussi prévoir, de manière alternative et sans sortir du cadre de la présente
invention, que la denture est une denture de chant. Dans ce cas, deux roues selon
l'invention pourront être agencées en prise en étant coaxiales avec une distance variable
entre elles.
1. Roue dentée (15, 16) pour engrenage de mouvement horloger comportant une planche (27,
28) munie d'une denture à sa périphérie, ladite denture comprenant une pluralité de
dents (25, 26) dont chacune présente un pied (251, 261) s'étendant à partir de ladite
planche et dans le prolongement duquel est ménagée une tête (252, 262) présentant
une largeur supérieure à celle dudit pied,
caractérisée en ce que ledit pied est sensiblement droit, et en ce que ladite tête (252, 262) présente une pointe (254, 264), située sur un rayon (R) de
ladite planche (27, 28) et, à partir de laquelle s'étendent, de part et d'autre dudit
rayon,
une première portion (255, 265), sensiblement rectiligne, jusqu'à une distance dudit
rayon supérieure à une demi-largeur dudit pied,
puis une seconde portion (256, 266), concave, joignant ladite première portion audit
pied.
2. Roue dentée (15, 16) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pied (251, 261) présente une longueur égale ou supérieure à celle de ladite
tête (252, 262).
3. Roue dentée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite tête (252, 262) est sensiblement symétrique par rapport audit rayon (R) de
ladite planche (27, 28).
4. Roue dentée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que deux pieds (251, 261) adjacents présentent entre eux un espace (253, 263) de largeur
sensiblement constante depuis ladite tête (252, 262) jusqu'au fond de la denture.
5. Engrenage pour mouvement horloger comportant au moins une première et une seconde
roues (15, 16) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 agencées en prise l'une
avec l'autre,
caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme (3, 6) pour déplacer au moins l'une desdites roues par rapport
à l'autre entre au moins
une première position de fonctionnement, dans laquelle les têtes (252, 262) de dents
(25, 26) d'une roue coopèrent avec les parois latérales des pieds (251, 261) des dents
de l'autre roue, et
une seconde position de fonctionnement, dans laquelle les têtes de la première et
de la seconde roues coopèrent les unes avec les autres.
6. Mouvement horloger à fonction chronographe comportant un embrayage (6, 16, 18) agencé
pour relier cinématiquement une première roue (15) selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, entraînée à partir d'un rouage de finissage du mouvement, à une roue (8) d'un
rouage de chronographe,
caractérisé en ce que ledit embrayage comprend une seconde roue (16) selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, agencée sur un support mobile (6) de manière à pouvoir être déplacée entre
au moins
une première position de fonctionnement dans laquelle elle n'est en prise qu'avec
ladite première roue (15), et
une seconde position de fonctionnement dans laquelle elle est simultanément en prise
avec ladite première roue (15) et avec ladite roue (8) de rouage de chronographe.
7. Mouvement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit support mobile est une bascule d'embrayage (6) conformée de telle manière que
le déplacement de ladite seconde roue (16) entre ses deux positions de fonctionnement
est réalisé suivant une direction sensiblement colinéaire à une droite passant par
les axes desdites première roue (15) et roue (8) de rouage de chronographe.
8. Mouvement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une roue à colonnes (3) agencée pour coopérer avec ladite bascule d'embrayage
(6) pour en définir deux positions distinctes respectivement associées aux positions
de fonctionnement de ladite seconde roue (16).
9. Mouvement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première roue (15), ladite seconde roue (16) et ladite roue (8) de rouage
de chronographe présentent des axes de rotation respectifs disposés de manière à être
sensiblement alignés.
10. Pièce d'horlogerie comportant une boîte fermée par une glace et dans laquelle est
monté un mouvement horloger à fonction chronographe selon l'une quelconque des revendications
6 à 9, ladite boîte étant munie d'un poussoir agencé pour provoquer le déplacement
de ladite seconde roue (16) d'une position de fonctionnement à l'autre en réponse
à une pression exercée par un utilisateur.