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EP3483667B1 - Système de fixation d'un mouvement horloger dans une boîte de montre - Google Patents

Système de fixation d'un mouvement horloger dans une boîte de montre Download PDF

Info

Publication number
EP3483667B1
EP3483667B1 EP17201348.4A EP17201348A EP3483667B1 EP 3483667 B1 EP3483667 B1 EP 3483667B1 EP 17201348 A EP17201348 A EP 17201348A EP 3483667 B1 EP3483667 B1 EP 3483667B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
movement
clamp
flange
timepiece
watch case
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17201348.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3483667A1 (fr
Inventor
Benoit Junod
James Rejzner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolex SA
Original Assignee
Rolex SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolex SA filed Critical Rolex SA
Priority to EP17201348.4A priority Critical patent/EP3483667B1/fr
Priority to US16/184,113 priority patent/US11604436B2/en
Priority to US16/184,116 priority patent/US11327442B2/en
Priority to CN201811348758.9A priority patent/CN109782566B/zh
Priority to JP2018212662A priority patent/JP7370698B2/ja
Publication of EP3483667A1 publication Critical patent/EP3483667A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3483667B1 publication Critical patent/EP3483667B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/04—Mounting the clockwork in the case; Shock absorbing mountings
    • G04B37/05—Fixed mountings for pocket or wrist watches
    • G04B37/052—Fixed mountings for pocket or wrist watches with shock damping means not related to the winding stem

Definitions

  • the invention relates to a timepiece comprising a system for attaching a watch movement to a watch case element.
  • Two or three casing flanges are generally used for assembling or fixing a watch movement within a watch case, particularly within a caseband.
  • each casing flange When assembling the movement within the case, each casing flange is inserted into a cutout formed on the internal circumference of the caseband, then secured to the movement by means of a fastening means.
  • This cutout may in particular be shaped so that the flange can induce an adequate prestressing force, which makes it possible to press the movement against the case middle in order to satisfy predefined criteria.
  • a criterion may, for example, be a minimization of the amplitude of movement travel for a given shock intensity, as well as a given flange geometry and material, without risk of plasticization of the flanges.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate a construction of such a flanged fitting device.
  • At least one flange 1* is pressed against flat and parallel surfaces 2a*, 3a*, which are respectively associated with a movement 2* and a caseband 3* of a caseband 30*.
  • the flange 1* is thus elastically deformed during assembly of the movement so that the elastic restoring force of the flange maintains a surface 2b* of the movement 2* against a surface 3b* of the caseband 3*.
  • the holding of the flange on the movement is here ensured by a screw 4*.
  • the document DE2316784A1 describes a casing system comprising a casing element returned to the bottom of a caseband using a flange 11 bearing, at one of its ends, against a side of a groove made in the caseband and being fixed to the casing element by screws at the other of its ends.
  • the document EP1182522A1 describes a system for attaching a back to a caseband.
  • This system comprises a ring made of shape memory material.
  • the ring is designed to press against a surface of the back and against a groove made in the caseband in a room temperature configuration.
  • the aim of the invention is to provide a system for fixing a watch movement in a watch case making it possible to overcome the drawbacks mentioned above and to improve the devices known from the prior art.
  • the invention proposes a fixing system whose reliability and robustness is improved relative to the systems known from the prior art.
  • a timepiece is defined by claim 1.
  • the timepiece is for example a watch, in particular a wristwatch.
  • the timepiece comprises a watch case or a watch case 30 comprising a caseband 3.
  • the watch case 30 contains a watch movement 2.
  • the movement may be a mechanical movement or an electronic movement.
  • the watch movement 2 and/or an element 3 of the watch case and/or the watch case 30 may constitute or be part of a watch assembly 200 comprising or taking part in a system 10 for attaching the watch movement 2 to the element 3 of the watch case 30.
  • the watch case element may for example be a case middle or an enlarging circle.
  • the system has the particularity of implementing elastic casing flanges whose rigidities are likely to vary depending on the stresses applied to them, in particular when moving the watch movement in relation to the watch case in the event of an impact or when assembling the movement to the case.
  • the system has the particularity of implementing a particularly rigid casing that is not very sensitive to variations in manufacturing and/or assembly tolerances.
  • Such an embodiment has the advantage of proposing a durable fastening system, which in particular avoids the risks of plastic deformation of the flanges taking part in the assembly and/or the risks of untimely disassembly of the fastening means of said flanges, in particular in the event of an impact to the watch.
  • the stiffness of a flange can be characterized by the intensity of its deflection following a given stress or force. It is possible to modulate the stiffness of a flange by modifying its active length and/or by modifying its support points or surfaces during its loading. The stiffness modification device exploits this possibility.
  • the device for modifying the rigidity of the at least one flange is preferably arranged such that the bent length of the at least one flange is modified, in particular such that the bent length of the at least one flange is reduced, when the movement is fixed to the watch case element or moved relative to the watch case element from a rest position in which a first surface 2b of the movement is in contact with a second surface 3b of the case element.
  • the first surface 2b is for example a face of the movement.
  • the second surface 3b is for example a bearing surface made in the case, for example in the caseband.
  • At least one flange 1 is pressed against a surface 2A of the movement.
  • the at least one flange bears against a surface 3A of the case, in particular against an end of a surface 3A of the case.
  • the surface 3A is for example a bearing surface of a cutout 31 or a recess 31 made in the case element, in particular in the caseband.
  • the flange 1 is thus elastically deformed during assembly of the movement so that the elastic restoring force of the flange holds the surface 2b of the movement 2 against the surface 3b of the case 3.
  • the holding of the flange on the movement is here ensured by a screw 4.
  • the screw 4 is for example screwed into a tapping provided in the movement.
  • the screw passes through a hole 14 made in the flange 1.
  • the head of the screw bears against a surface of the flange 1.
  • the first and second surfaces 2b and 3b are, for example, flat. They are preferably perpendicular to an axis A1 of the movement.
  • This axis A1 is perpendicular to a plane of the movement, in particular to a plane of a frame of the movement and/or the axis A1 is parallel to the direction in which the movement is introduced into the watch case element 3.
  • the active bending length Lf of the flange corresponds to a limited portion of the total length L of the flange.
  • the active bending length Lf extends between a first zone forming a first bent end 12 and a second zone forming a second bent end 13.
  • the first end 12 is at the contact limit between the movement and the flange.
  • the second end 13 is at the contact limit between the box and the flange.
  • the length La is the length of the flange which is supported on the movement. This length may possibly be discontinuous. It extends between the extreme limits where the flange 1 is supported on the movement.
  • the support surface 2A of the movement comprises at least one surface portion 2a' forming an angle ⁇ with the frame of the movement.
  • This portion 2a' is adjacent to a portion 2a against which the screw 4 presses the flange against the frame of the movement.
  • the portion 2a is for example flat.
  • the surface portion 2a' forms the non-zero angle ⁇ with the portion 2a against which the flange is supported when the movement is in a rest position in which the first surface 2b of the movement is in contact against the second surface 3b of the case element.
  • the flange 1 When assembling the movement 2 within the box 30, the flange 1 is elastically deformed by contact with all or part of the surface 3A under the action of the screw 4. The flange is elastically deformed over an axial interference distance corresponding to the material interference between the flange and the box before elastic deformation of the flange. Once the movement is fitted, the flange is pressed against the surface 2A and maintained in a pre-tensioned state by means of the screw 4.
  • the bending length Lf of the flange is in particular defined by the geometry of the surface 2A.
  • the geometry of the portion 2a' thus gives the flange at least a second rigidity that it is capable of retaining until the elastic restoring force of said flange is restored, i.e. as long as the flange is in contact with the portion 2a'. Furthermore, the portion 2a' makes it possible to distribute the stresses over a larger surface area of the flange and thus avoids excessively high stress concentrations, likely to exceed the elastic limit of the material from which the flange is made.
  • the bending length Lf of the flange is likely to vary, it can in particular be between La/4 ( figure 4 ) and La/1.5 ( figure 3 ).
  • the length Lf is here likely to vary abruptly from La/1.5 to La/4 between the configuration of the figure 3 and the configuration of the figure 4
  • the stress mode of the flange is also likely to be abruptly modified by passing from a configuration similar to that of a fixed beam to a configuration similar to that of a beam in four-point bending.
  • the angle ⁇ is preferably strictly less than 45°, or even less than 20°, or even less than 15°, or even less than 10°. This angle ⁇ is preferably greater than 1°, in particular greater than 2°.
  • the portion 2a' must be distinguished from a simple chamfer resulting from the manufacture of surface 2A. Portion 2a' may, moreover, occupy all or part of surface 2A.
  • the bearing or contact of the first bent end 12 of the flange against the movement is modified when the movement is fixed to the watch case element or moved relative to the watch case element from a rest position in which the first surface 2b of the movement is in contact against the second surface 3b of the case element.
  • the device for modifying the rigidity of the at least one flange comprises the portion 2a'.
  • the portion 2a' is for example flat.
  • a second embodiment of a timepiece 400 is described below with reference to figures 5 And 6 .
  • the timepiece may differ from that of the first embodiment only by the device for modifying the rigidity of the at least one flange.
  • the bearing surface 3A of the box comprises at least one surface portion 3a' forming an angle ⁇ with the frame of the movement or with a plane perpendicular to the axis A1 of the movement.
  • This portion 3a' is adjacent to a portion 3a against which the flange rests in the rest position of the movement or during the fixing of the movement in the case.
  • the portion 3a is for example flat and is for example perpendicular to the axis A1 of the movement.
  • the portion 3a' of surface 3A forms an angle ⁇ with the portion 3a of surface 3A.
  • the flange 1 When assembling the movement 2 within the box 30, the flange 1 is elastically deformed by contact with all or part of the surface 3A under the action of the screw 4. The flange is elastically deformed over an axial interference distance corresponding to the material interference between the flange and the box before elastic deformation of the flange. Once the movement is fitted, the flange is pressed against the surface 2A and maintained in a pre-tensioned state by means of the screw 4.
  • the bending length Lf of the flange is defined in particular by the geometry of the surface 3A.
  • Lf - La/2.5 which gives the flange an initial rigidity that it retains until the flange comes into contact with portion 3a', particularly during an impact whose intensity is greater than a given threshold value.
  • this threshold value is reached, as shown in the figure 6 .
  • the movement is axially displaced by a distance d relative to the box. Consequently, the flange comes into contact with the portion 3a'.
  • This contact modifies the support points of the flange, which in particular makes it possible to increase the restoring force of the flange while avoiding its plastic deformation, in particular by a minimized axial displacement of the movement due to the increase in the restoring force.
  • the geometry of the portion 3a' thus gives the flange at least a second rigidity that it is capable of retaining until the restoring force is restored. elastic of said flange, either as long as the flange is in contact with portion 3a'.
  • the bending length Lf of the flange is likely to vary, it can in particular be between La/4 ( figure 6 ) and La/2.5 ( figure 5 ).
  • the length Lf is here likely to vary from La/2.5 to La/4 between the configuration of the figure 5 and the configuration of the figure 6 .
  • the angle ⁇ is preferably strictly less than 45°, or even less than 20°, or even less than 15°, or even less than 10°. This angle ⁇ is preferably greater than 1°, in particular greater than 2°.
  • the portion 3a' must be distinguished from a simple chamfer resulting from the manufacture of the surface 3A.
  • the portion 3a' may, moreover, occupy all or part of the surface 3A.
  • the support or contact of the second bent end 13 of the flange against the case element is modified when the movement is fixed to the watch case element or moved relative to the watch case element from a rest position in which the first surface 2b of the movement is in contact against the second surface 3b of the case element.
  • the device for modifying the rigidity of the at least one flange comprises the portion 3a'.
  • the portion 3a' is for example flat.
  • a third embodiment of a timepiece 400 is described below.
  • This embodiment is shown in the figure 14 . It combines the first embodiment and the second embodiment.
  • the device for modifying the rigidity of the at least one flange comprises a portion inclined on the movement intended to cooperate with the at least one flange (in particular like the portion 2a' of the first embodiment shown in the figures 3 And 4 ) and an inclined portion on the box element intended to cooperate with the at least one flange (in particular like the portion 3a' of the second embodiment shown in the figures 5 And 6 ).
  • the bearing or contact of the first bent end 12 of the flange against the movement and the bearing or contact of the second bent end 13 of the flange against the case element are modified when the movement is fixed to the watch case element or moved relative to the watch case element from a rest position in which the first surface 2b of the movement is in contact against the second surface 3b of the case element.
  • a flange stiffness modification device is advantageously provided at each flange.
  • the flange stiffness modification devices are identical for each flange.
  • Each flange may be parallelepipedal or substantially parallelepipedal in shape as shown in the figure 7 .
  • a flange or each flange comprises a cross section S whose quadratic moment evolves along a longitudinal axis 11 of the flange.
  • the width L' of the flange changes along the longitudinal axis 11. This change is present between the fixing element 14 and the end 15 of the flange, in particular over more than half of the portion extending between the fixing element 14 and the end 15 of the flange.
  • the width L' preferably decreases as one approaches the end 15.
  • the thickness e of the flange changes along the longitudinal axis 11. This change is present between the fixing element 14 and the end 15 of the flange, in particular over more than half of the portion extending between the fixing element 14 and the end 15 of the flange.
  • the thickness e preferably decreases as one approaches the end 15.
  • the change in the width and/or thickness and/or geometry of the flange may be such that the cross sections change so that the profile of the maximum stresses in the sections is constant or substantially constant at least over part of the length of the flange, in particular between the fixing element 14 and the end 15 of the flange, in particular over more than half of the portion extending between the fixing element 14 and the end 15 of the flange.
  • the flange may, in particular, have a profile of equal resistance to bending or "iso-stress". More generally, the sections of the flange may change so as to distribute the stresses within it as well as possible, and thus to minimize them.
  • the portions 2a' have been described as being made on the movement and the portions 3a' have been described as being made on the case element.
  • the movement is intended to be assembled directly within a caseband.
  • the movement may be assembled on another case element, such as in particular a back or a bezel, intended to be attached to a caseband.
  • the watch assembly 200 may also comprise a casing ring or enlargement ring, this casing ring or enlargement ring being able to be secured to the movement or to the caseband by related fixing means.
  • the portions 2a' may be made at least in part on the casing ring or the portions 3a' may be made at least in part on the casing ring.
  • the casing flanges have been described as fixed to the movement.
  • the means for fixing the flanges may be mounted on a casing ring.
  • the means for fixing the flanges may be mounted on a case element, in particular on a caseband.
  • the portions 2a' and 3a' have been described as planar portions.
  • portion 2a' and/or portion 3a' may be convex or domed, in particular in the form of a portion of a cylinder, as shown in the figure 12 for portion 2a'.
  • portion 2a' and/or portion 3a' may be discontinuous, in particular formed by a staircase, as shown in the figure 13 for portion 2a'.
  • the clearance e1 ( Figure 3 ) between the flange and a point of the movement against which the flange can come into contact by bending of the flange.
  • the value of the clearance e1 is less than Lc1, or even less than Lc1/3, or even less than Lc1/4 and/or the value of the clearance e1 is greater than Lc1/60, or even greater than Lc1/30, with Lc1 the length of the projection in the plane of the frame of the movement of the portion 2a'.
  • the length Lc1 is between Lf/10 and Lf with Lf measured in the rest state.
  • the clearance e2 ( Figure 14 ) between the flange and a point on the box element against which the flange can come into contact by bending of the flange.
  • the value of the clearance e2 is less than Lc2, or even less than Lc2/3, or even less than Lc2/4 and/or the value of the clearance e2 is greater than Lc2/60, or even greater than Lc2/30, with Lc2 the length of the projection in the plane of the box element of the portion 3a'.
  • the length Lc2 is between Lf/10 and Lf with Lf measured in the rest state.
  • each flange has a fixing element 14 for the movement or the box element.
  • This element is for example a hole 14 for the passage of a screw 4.
  • the flange can be made of steel or a superelastic alloy and/or a shape memory alloy, in particular a nickel-titanium alloy such as Nitinol or a nickel alloy.
  • flange 1 may or may not be flat.
  • the flange may have an angled geometry.
  • Flange 1 may or may not have a symmetrical profile.
  • Configuration A corresponds to a nesting configuration according to the prior art illustrated by the Figures 1 and 2 .
  • Configuration B corresponds to the nesting configuration of the first embodiment illustrated by the figures 3 And 4 .
  • Configuration C corresponds to the nesting configuration of the second embodiment illustrated by the figures 5 And 6 .
  • Configuration D corresponds to the nesting configuration of the third embodiment illustrated by the figure 14 .
  • configurations B, C, D make it possible to propose a particularly rigid assembly, while minimizing the residual deformations of the flanges, whereas the flanges of configuration A are greatly plasticized due, in particular, to an excessively large axial displacement d produced during the impact.
  • Def > I the plasticization of the flange here induces the displacement of the movement of the caseband, namely the loss of contact between the movement and the caseband. After impact, the movement is therefore no longer assembled satisfactorily in the case.
  • configuration D makes it possible, for its part, to limit as much as possible the displacement of the movement with respect to the case and to limit as much as possible the residual deformation of the flanges.
  • the flanges may have a first and a second rigidity when assembling the movement within the box element or have a second rigidity once the movement is assembled, following a shock of a predefined intensity for example.
  • the flange can be made of steel, in particular durnico steel.
  • a shape memory alloy such as Nitinol, can advantageously be chosen for its superelastic properties.
  • a flange formed from such an alloy has, in fact, the advantage of generating a force varying significantly less than a flange made from durnico steel beyond a given prestress threshold, and this due to the change in phase of the material according to its deformation rate according to the stresses it undergoes during casing or that it is likely to undergo during an impact. This property is therefore particularly advantageous for best compensating for the variations in force induced by the variations in assembly configurations caused by the manufacturing and/or assembly tolerances of the movement and the case, and therefore makes it possible to propose a particularly robust assembly device.
  • a flange formed from such a superelastic alloy makes it possible to generate very substantial elastic restoring forces compared with those known from flanged fitting devices known from the prior art.
  • the choice of such a material is therefore particularly advantageous. for the purpose of increasing the rigidity of the casing, the advantages of which are those highlighted by means of studies by the applicant, and which are set out in the patent application EP2458456 , namely a spectacular reduction in the acceleration undergone by the movement, for example during an impact on a hard surface.
  • the fixing system has an operation comprising a step of modifying the rigidity of the at least one flange, in particular of modifying the bending rigidity of the at least one flange, when the movement is fixed and/or when the movement is moved relative to the watch case element.
  • the bent length of the at least one flange is modified, in particular the bent length of the at least one flange is reduced, when the movement is fixed and/or when the movement is moved relative to the watch case element from a rest position in which the first surface 2b of the movement is in contact against the second surface 3b of the watch case element.
  • the timepiece 400 in particular a wristwatch, or the assembly 200 comprises a system 10 for attaching a watch movement 2 to an element 3 of a watch case 30, the system comprising at least one flange 1, in particular at least two flanges, preferably three flanges or four flanges, intended to come into contact with the movement on the one hand and with the watch case element on the other hand, the at least one flange being made of an alloy superelastic and/or in a shape memory alloy, in particular in a nickel-titanium alloy such as Nitinol.
  • Nitinol is a superelastic and shape memory alloy. Indeed, in a temperature range corresponding to the use of the flanges (-10°C to 40°C for example), Nitinol is in the austenitic phase, therefore superelastic.
  • Nitinol is an alloy of Nickel and Titanium in which these two elements are present in approximately the same percentages, i.e. approximately 55% by weight or 60% by weight of Nickel and approximately 45% by weight or 40% by weight of Titanium and possibly additional elements in lesser proportions such as Chromium, Cobalt, or Niobium.
  • Other shape memory alloys exist such as AuCd, CuAIBe, CuAINi or CuZnAl in monocrystalline or polycrystalline form.
  • Alloys can also undergo specific heat treatments to acquire their superelastic character.
  • the 60NiTi alloy is nominally 60 wt% nickel and 40 wt% titanium.
  • the 55NiTi alloy is nominally 55 wt% nickel and 45 wt% titanium.
  • the Nitinol#1 alloy is 54.5 wt% to 57.0 wt% nickel and between 43.0 wt% and 45.5 wt% titanium with up to 0.25 wt% of other elements such as chromium, cobalt, copper, iron or niobium in particular.
  • Nitinol alloy which has been the subject of studies whose results are represented on the Figures 15 to 17 is notably composed of approximately 56% by weight of nickel and approximately 44% by weight of titanium and additional elements such as Cr, Cu, and Fe.
  • the alloy CuAI12Be(0.45-0.68) consists nominally of 12 wt% Aluminum and 0.45 wt% to 0.68 wt% Beryllium, with a balance of Copper.
  • the alloy CuAI13Ni4 is nominally 83 wt% Copper, 13 wt% Aluminum and 4 wt% Nickel.
  • the figure 15 illustrates a graph showing the evolution of the restoring force generated by two flanges in their elastic domain, respectively made of durnico steel (curve 6) and Nitinol (curve 5a, 5b), as a function of their pre-tension state "interference I", once the movement is fitted according to a configuration A.
  • This graph shows a curve 5a, 5b comprising two distinct portions 5a, 5b with substantially different slopes, unlike curve 6 which only has one limited portion.
  • the Nitinol flange is prestressed in such a way that it behaves according to the characteristic of portion 5b of the curve.
  • the force variation produced by a Nitinol flange is minimized compared to that which a durnico steel flange is likely to produce.
  • Nitinol In order to stiffen the casing as best as possible and to contain the superelastic character of the alloy during the casing phase, the geometry of a flange in Nitinol may evolve in relation to the flanges known from the prior art.
  • the thickness e of a Nitinol flange may, for example, be increased in relation to that of a flange made of durnico steel, and/or the bending length Lf, constant or not depending on the stresses, may be minimized.
  • e ⁇ 0.5 mm for a Nitinol flange Preferably, e ⁇ 0.5 mm for a Nitinol flange.
  • Lf ⁇ 1.35 mm for a Nitinol flange Preferably, Lf ⁇ 1.35 mm for a Nitinol flange.
  • the figure 16 illustrates a graph showing the evolution of the restoring force generated respectively by two flanges in their elastic domain, respectively made of durnico steel (curve 6) and Nitinol (curve 5a, 5b), as a function of their pre-tension state "interference I", once the movement is fitted according to a configuration A.
  • the length Lf of the flange can be reduced at the same time.
  • the figure 17 illustrates a graph showing the evolution of the restoring force generated respectively by two flanges in their elastic domain, respectively made of durnico steel (curve 6) and Nitinol (curve 5a, 5b), as a function of their pre-tension state "interference I", once the movement is fitted according to a configuration A.
  • Their "iso-stress" geometry " is here comparable to that of the figure 10 with a width L' of the largest dimension of 2.05 mm.
  • the active bending length Lf* of the flange corresponds to a limited portion of the total length L* of the flange.
  • the length Lf* is notably significantly less than the support length La* of the flange against the movement, in particular Lf* - La*/4.
  • This length Lf* may prove insufficient when assembling the movement in the box, which risks inducing a residual deformation of the flange which may reduce the elastic restoring force potentially produced by said flange.
  • This situation may notably lead to the loss of contact between the surfaces 2b* and 3b*, which are respectively associated with the movement 2* and the box 3*.
  • This situation may also reduce the forces under the head of the screw 4*, which may lead to a risk of inadvertent unscrewing of said screw 4*.
  • this length Lf* may then prove excessive once the movement is assembled in the case, in particular in view of a predefined threshold of shock resistance and/or a given amplitude of movement displacement, which also risks inducing a residual deformation of the flange which may reduce the elastic restoring force initially produced by said flange.
  • “superelastic alloy” is preferably meant an alloy whose deformation at the elastic limit is greater than 2%, or even greater than 5%, or even greater than 8%.

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Description

  • L'invention concerne une pièce d'horlogerie comprenant un système de fixation d'un mouvement horloger à un élément de boîte de montre.
  • On emploie généralement deux ou trois brides d'emboîtage pour l'assemblage ou la fixation d'un mouvement horloger au sein d'une boîte de montre, notamment au sein d'une carrure.
  • Lors de l'assemblage du mouvement au sein de la boîte, chaque bride d'emboîtage est insérée dans une découpe formée sur la circonférence interne de la carrure, puis fixée au mouvement par le biais d'un moyen de fixation.
  • Cette découpe peut notamment être conformée de façon à ce que la bride puisse induire une force de précontrainte adéquate, qui permet de plaquer le mouvement à l'encontre de la carrure de la boîte afin de satisfaire des critères prédéfinis. Un critère peut, par exemple, être une minimisation de l'amplitude de débattement du mouvement pour une intensité donnée de choc, ainsi qu'une géométrie et un matériau donnés de bride, sans risque de plastification des brides.
  • Les figures 1 et 2 illustrent une construction d'un tel dispositif d'emboîtage à brides. Au moins une bride 1* est plaquée à l'encontre de surfaces 2a*, 3a* planes et parallèles, qui sont respectivement associées à un mouvement 2* et à une carrure 3* d'une boîte 30*. La bride 1* est ainsi déformée élastiquement lors de l'assemblage du mouvement de sorte à ce que la force de rappel élastique de la bride maintienne une surface 2b* du mouvement 2* à l'encontre d'une surface 3b* de la carrure 3*. La tenue de la bride sur le mouvement est ici assurée par une vis 4*.
  • Toutefois, une telle solution peut poser des problèmes. Il existe en effet un risque de plastification des brides lors de l'assemblage et/ou sous l'effet d'un choc. Ceci peut conduire à une perte de contact non souhaitée du mouvement et de la carrure, voire à des risques de démontage non souhaités des brides.
  • Le document DE2316784A1 décrit un système d'emboîtage comprenant un élément d'emboîtage rappelé au fond d'une carrure à l'aide d'une bride 11 prenant, à une de ses extrémités, appui contre un flanc d'une rainure réalisée dans la carrure et étant fixée à l'élément d'emboîtage par vis à l'autre de ses extrémités.
  • Le document EP1182522A1 décrit un système de fixation d'un fond à une carrure. Ce système comprend un anneau réalisé en matériau à mémoire de forme. L'anneau est conçu pour appuyer contre une surface du fond et contre une rainure réalisée dans la carrure dans une configuration à température ambiante.
  • Le but de l'invention est de fournir un système de fixation d'un mouvement horloger dans une boîte de montre permettant de remédier aux inconvénients mentionnés précédemment et d'améliorer les dispositifs connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un système de fixation dont la fiabilité et la robustesse est améliorée relativement aux systèmes connus de l'art antérieur.
  • Selon l'invention, une pièce d'horlogerie est définie par la revendication 1.
  • Différents modes de réalisation de la pièce d'horlogerie sont définis par les revendications 2 à 13.
  • Les figures annexées représentent, à titre d'exemples, deux modes de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention.
    • Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe d'un assemblage connu de l'art antérieur.
    • Les figures 3 et 4 sont des vues d'un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie dans deux états.
    • Les figures 5 et 6 sont des vues d'un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie dans deux états.
    • La figure 7 est une vue en perspective de détail d'une première géométrie de bride pouvant être utilisée dans le système de fixation de la pièce d'horlogerie.
    • La figure 8 est un tableau récapitulatif illustrant le comportement de brides de même géométrie dans différents modes de réalisation.
    • La figure 9 est un graphique illustrant les comportements de systèmes de de fixation de la figure 8 lorsque le mouvement est déplacé relativement à la boîte.
    • La figure 10 est une vue en perspective de détail d'une deuxième géométrie de bride pouvant être utilisée dans le système de fixation de la pièce d'horlogerie.
    • La figure 11 est une vue en coupe longitudinale d'une troisième géométrie de bride pouvant être utilisée dans le système de fixation.
    • Les figures 12 et 13 sont des vues de détail d'exemples de géométries de surfaces de mouvement destinées à coopérer avec des brides.
    • La figure 14 est une vue d'un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie dans un état de repos.
    • Les figures 15 à 17 sont des graphiques représentant des efforts de rappel d'un mouvement en fonction de son déplacement relativement à une boîte pour différents types de brides.
  • Un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 400 est décrit ci-après en référence aux figures 3 et 4. La pièce d'horlogerie est par exemple une montre, en particulier une montre bracelet. La pièce d'horlogerie comprend un boîtier de montre ou une boîte 30 de montre comprenant une carrure 3. La boîte 30 de montre contient un mouvement horloger 2. Le mouvement peut être un mouvement mécanique ou un mouvement électronique.
  • Le mouvement horloger 2 et/ou un élément 3 de la boîte de montre et/ou la boîte 30 de montre peut constituer ou faire partie d'un ensemble horloger 200 comprenant ou prenant part à un système 10 de fixation du mouvement horloger 2 à l'élément 3 de boîte 30 de montre. L'élément de boîte de montre peut par exemple être une carrure ou un cercle d'agrandissement.
  • Le système 10 de fixation du mouvement horloger 2 à l'élément 3 de boîte de montre comprend :
    • au moins une bride 1, en particulier au moins deux brides, de préférence trois brides ou quatre brides, destinée à venir en contact avec le mouvement d'une part et avec l'élément de boîte de montre d'autre part, et
    • un dispositif 2a' de modification de la rigidité de l'au moins une bride, notamment de modification de la rigidité de flexion de l'au moins une bride, lors de la fixation du mouvement à l'élément de boîte et/ou lorsque le mouvement est déplacé relativement à l'élément de boîte de montre.
  • Le système présente la particularité de mettre en oeuvre des brides d'emboîtage élastiques dont les rigidités sont susceptibles de varier en fonction des sollicitations qui leur sont appliquées, en particulier lors du déplacement du mouvement horloger en regard de la boîte de montre en cas de choc ou lors de l'assemblage du mouvement à la boîte. Selon un autre aspect, le système présente la particularité de mettre en oeuvre un emboîtage particulièrement rigide et peu sensible aux variations de tolérances de fabrication et/ou d'assemblage. Une telle réalisation a pour avantage de proposer un système de fixation pérenne, qui obvie notamment aux risques de déformation plastique des brides prenant part à l'assemblage et/ou aux risques de démontage intempestif des moyens de fixation desdites brides, notamment en cas de choc de la montre.
  • La rigidité d'une bride peut être caractérisée par l'intensité de sa flèche suite à une sollicitation ou à un effort donné. Il est possible de moduler la rigidité d'une bride en modifiant sa longueur active et/ou en modifiant ses points ou surfaces d'appui lors de son chargement. Le dispositif de modification de la rigidité exploite cette possibilité.
  • Le dispositif de modification de la rigidité de l'au moins une bride est de préférence agencé de sorte que la longueur fléchie de l'au moins une bride est modifiée, notamment de sorte que la longueur fléchie de l'au moins une bride est diminuée, lorsque le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre ou déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle une première surface 2b du mouvement est en contact contre une deuxième surface 3b de l'élément de boîte. La première surface 2b est par exemple une face du mouvement. La deuxième surface 3b est par exemple une surface de portée réalisée dans la boîte, par exemple dans la carrure.
  • A l'état assemblé du mouvement dans la boîte, au moins une bride 1 est plaquée à l'encontre d'une surface 2A du mouvement. L'au moins une bride est en appui contre une surface 3A de la boîte, notamment contre une extrémité d'une surface 3A de la boîte. La surface 3A est par exemple une portée d'une découpe 31 ou d'un chambrage 31 réalisé dans l'élément de boîte, notamment dans la carrure. La bride 1 est ainsi déformée élastiquement lors de l'assemblage du mouvement de sorte à ce que la force de rappel élastique de la bride maintienne la surface 2b du mouvement 2 à l'encontre de la surface 3b de la boîte 3. La tenue de la bride sur le mouvement est ici assurée par une vis 4. La vis 4 est par exemple vissée dans un taraudage prévu dans le mouvement. La vis passe au travers d'un trou 14 pratiqué dans la bride 1. La tête de la vis est en appui à l'encontre d'une surface de la bride 1. Les première et deuxième surfaces 2b et 3b sont par exemple planes. Elles sont de préférence perpendiculaires à un axe A1 du mouvement. Cet axe A1 est perpendiculaire à un plan du mouvement, notamment à un plan d'un bâti du mouvement et/ou l'axe A1 est parallèle à la direction selon laquelle le mouvement est introduit dans l'élément 3 de boîte de montre.
  • La longueur active de flexion Lf de la bride correspond à une portion limitée de la longueur totale L de la bride. La longueur active de flexion Lf s'étend entre une première zone formant une première extrémité 12 fléchie et une deuxième zone formant une deuxième extrémité fléchie 13. La première extrémité 12 se trouve à la limite de contact entre le mouvement et la bride. La deuxième extrémité 13 se trouve à la limite de contact entre la boîte et la bride. La longueur La est la longueur de la bride qui est en appui sur le mouvement. Cette longueur peut éventuellement être discontinue. Elle s'étend entre les limites extrêmes où la bride 1 est en appui sur le mouvement.
  • Dans le premier mode de réalisation, la surface d'appui 2A du mouvement comporte au moins une portion 2a' de surface formant un angle α avec le bâti du mouvement. Cette portion 2a' est adjacente à une portion 2a contre laquelle la vis 4 plaque la bride à l'encontre du bâti du mouvement. La portion 2a est par exemple plane. Ainsi, la portion de surface 2a' forme l'angle α non nul avec la portion 2a contre laquelle la bride est en appui lorsque le mouvement est dans une position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte.
  • Lors de l'assemblage du mouvement 2 au sein de la boîte 30, la bride 1 est déformée élastiquement par le contact avec tout ou partie de la surface 3A sous l'action de la vis 4. La bride est déformée élastiquement sur une distance axiale d'interférence correspondant à l'interférence de matière entre la bride et la boîte avant déformation élastique de la bride. Une fois le mouvement emboîté, la bride est plaquée à l'encontre de la surface 2A et maintenue en état de pré-tension par le biais de la vis 4. Dans les différentes configurations, la longueur de flexion Lf de la bride est notamment définie par la géométrie de la surface 2A. Au sein de la construction spécifique illustrée sur la figure 3, Lf - La/1.5, ce qui confère à la bride une première rigidité qu'elle conserve jusqu'à ce que la bride rentre en contact avec la portion 2a', notamment lors d'un choc dont l'intensité est supérieure à une valeur seuil donnée. Lorsque cette valeur seuil est atteinte, comme représenté sur la figure 4, le mouvement est déplacé axialement d'une distance d relativement à la boîte. En conséquence, la bride vient en contact avec la portion 2a'. Ce contact modifie les points d'appui de la bride, ce qui permet notamment d'augmenter la force de rappel de la bride tout en obviant à sa déformation plastique, en particulier par un déplacement axial minimisé du mouvement du fait de l'augmentation de la force de rappel. La géométrie de la portion 2a' vient ainsi conférer à la bride au moins une deuxième rigidité qu'elle est susceptible de conserver jusqu'à la restitution de la force de rappel élastique de ladite bride, soit tant que la bride est en contact avec la portion 2a'. Par ailleurs, la portion 2a' permet de répartir les contraintes sur une plus grande surface de la bride et évite ainsi les concentrations de contraintes trop conséquentes, susceptibles de dépasser la limite élastique du matériau dans lequel est réalisée la bride.
  • Lors du passage de la configuration de la figure 3 à celle de la figure 4, la longueur de flexion Lf de la bride est susceptible de varier, celle-ci peut notamment être comprise entre La/4 (figure 4) et La/1.5 (figure 3). Notamment, la longueur Lf est ici susceptible de varier abruptement de La/1.5 à La/4 entre la configuration de la figure 3 et la configuration de la figure 4. Le mode de sollicitations de la bride est également susceptible d'être modifié abruptement en passant d'une configuration assimilable à celle d'une poutre encastrée à une configuration assimilable à celle d'une poutre en flexion quatre points.
  • L'angle α est préférentiellement strictement inférieur à 45 °, voire inférieur à 20°, voire inférieur à 15°, voire inférieure à 10°. Cet angle α est préférentiellement supérieur à 1°, notamment supérieur à 2°. Ainsi, la portion 2a' doit être distinguée d'un simple chanfrein issu de la fabrication de la surface 2A. La portion 2a' peut, par ailleurs, occuper tout ou partie de la surface 2A.
  • Bien entendu, il est possible de plaquer la bride à l'encontre de la portion 2a' dès l'assemblage, c'est-à-dire lors de l'assemblage ou lors de la fixation du mouvement au sein de la boîte, à savoir lorsque la distance d séparant le mouvement et la boîte est nulle. Une telle configuration a pour avantage d'augmenter la force de rappel produite par la bride dès l'assemblage du mouvement, et ce sans générer de contraintes susceptibles d'engendrer une déformation résiduelle de la bride.
  • Ainsi, l'appui ou le contact de la première extrémité fléchie 12 de la bride à l'encontre du mouvement est modifié lorsque le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre ou déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte.
  • Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif de modification de la rigidité de l'au moins une bride comprend la portion 2a'. La portion 2a' est par exemple plane.
  • Un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 400 est décrit ci-après en référence aux figures 5 et 6. Selon le deuxième mode de réalisation, la pièce d'horlogerie peut ne se différentier de celle du premier mode que par le dispositif de modification de la rigidité de l'au moins une bride.
  • Dans le deuxième mode de réalisation, la surface d'appui 3A de la boîte comporte au moins une portion 3a' de surface formant un angle β avec le bâti du mouvement ou avec un plan perpendiculaire à l'axe A1 du mouvement. Cette portion 3a' est adjacente à une portion 3a contre laquelle la bride repose en position de repos du mouvement ou en cours de fixation du mouvement dans la boîte. La portion 3a est par exemple plane et est par exemple perpendiculaire à l'axe A1 du mouvement. Ainsi, la portion 3a' de surface 3A forme un angle β avec la portion 3a de surface 3A.
  • Lors de l'assemblage du mouvement 2 au sein de la boîte 30, la bride 1 est déformée élastiquement par le contact avec tout ou partie de la surface 3A sous l'action de la vis 4. La bride est déformée élastiquement sur une distance axiale d'interférence correspondant à l'interférence de matière entre la bride et la boîte avant déformation élastique de la bride. Une fois le mouvement emboîté, la bride est plaquée à l'encontre de la surface 2A et maintenue en état de pré-tension par le biais de la vis 4. Dans les différentes configurations, la longueur de flexion Lf de la bride est notamment définie par la géométrie de la surface 3A. Au sein de la construction spécifique illustrée sur la figure 5, Lf - La/2.5, ce qui confère à la bride une première rigidité qu'elle conserve jusqu'à ce que la bride rentre en contact avec la portion 3a', notamment lors d'un choc dont l'intensité est supérieure à une valeur seuil donnée. Lorsque cette valeur seuil est atteinte, comme représenté sur la figure 6, le mouvement est déplacé axialement d'une distance d relativement à la boîte. En conséquence, la bride vient en contact avec la portion 3a'. Ce contact modifie les points d'appui de la bride, ce qui permet notamment d'augmenter la force de rappel de la bride tout en obviant à sa déformation plastique, en particulier par un déplacement axial minimisé du mouvement du fait de l'augmentation de la force de rappel. La géométrie de la portion 3a' vient ainsi conférer à la bride au moins une deuxième rigidité qu'elle est susceptible de conserver jusqu'à la restitution de la force de rappel élastique de ladite bride, soit tant que la bride est en contact avec la portion 3a'.
  • Lors du passage de la configuration de la figure 5 à celle de la figure 6, la longueur de flexion Lf de la bride est susceptible de varier, celle-ci peut notamment être comprise entre La/4 (figure 6) et La/2.5 (figure 5). Notamment, la longueur Lf est ici susceptible de varier de La/2.5 à La/4 entre la configuration de la figure 5 et la configuration de la figure 6.
  • L'angle β est préférentiellement strictement inférieur à 45 °, voire inférieur à 20°, voire inférieur à 15°, voire inférieur à 10°. Cet angle β est préférentiellement supérieur à 1°, notamment supérieur à 2°. Ainsi, la portion 3a' doit être distinguée d'un simple chanfrein issu de la fabrication de la surface 3A. La portion 3a' peut, par ailleurs, occuper tout ou partie de la surface 3A.
  • Bien entendu, il est possible de plaquer la bride à l'encontre de la portion 3a' dès l'assemblage du mouvement au sein de la boîte, à savoir lorsque la distance d séparant le mouvement et la boîte est nulle. Une telle configuration a pour avantage d'augmenter la force de rappel produite par la bride dès l'assemblage du mouvement, et ce sans générer de contraintes susceptibles d'engendrer une déformation résiduelle de la bride.
  • Ainsi, l'appui ou le contact de la deuxième extrémité fléchie 13 de la bride à l'encontre de l'élément de boîte est modifié lorsque le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre ou déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte.
  • Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de modification de la rigidité de l'au moins une bride comprend la portion 3a'. La portion 3a' est par exemple plane.
  • Un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 400 est décrit ci-après. Ce mode est représenté sur la figure 14. Il combine le premier mode de réalisation et le deuxième mode de réalisation. Ainsi, dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif de modification de la rigidité de l'au moins une bride comprend une portion inclinée sur le mouvement destinée à coopérer avec l'au moins une bride (notamment comme la portion 2a' du premier mode de réalisation représentée sur les figures 3 et 4) et une portion inclinée sur l'élément de boîte destiné à coopérer avec l'au moins une bride (notamment comme la portion 3a' du deuxième mode de réalisation représentée sur les figures 5 et 6).
  • Ainsi, l'appui ou le contact de la première extrémité fléchie 12 de la bride à l'encontre du mouvement et l'appui ou le contact de la deuxième extrémité fléchie 13 de la bride à l'encontre de l'élément de boîte sont modifiés lorsque le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre ou déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte.
  • Dans les différents modes de réalisation, un dispositif de modification de la rigidité de bride est avantageusement prévu au niveau de chaque bride. De préférence, dans une même pièce d'horlogerie, les dispositifs de modification de la rigidité de bride sont identiques pour chaque bride.
  • Chaque bride peut être de forme parallélépipédique ou sensiblement parallélépipédique comme représenté sur la figure 7.
  • Avantageusement, une bride ou chaque bride comprend une section transversale S dont le moment quadratique évolue selon un axe longitudinal 11 de la bride.
  • Dans une première variante représentée sur la figure 10, la largeur L' de la bride évolue le long de l'axe longitudinal 11. Cette évolution est présente entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride, en particulier sur plus de la moitié de la portion s'étendant entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride. La largeur L' décroît de préférence à mesure qu'on s'approche de l'extrémité 15.
  • Dans une deuxième variante représentée sur la figure 11, l'épaisseur e de la bride évolue le long de l'axe longitudinal 11. Cette évolution est présente entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride, en particulier sur plus de la moitié de la portion s'étendant entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride. L'épaisseur e décroît de préférence à mesure qu'on s'approche de l'extrémité 15.
  • L'évolution de la largeur et/ou de l'épaisseur et/ou de la géométrie de la bride peut être telle que les sections transversales évoluent de sorte que le profil des contraintes maximales dans les sections est constant ou sensiblement constant au moins sur une partie de la longueur de la bride, notamment entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride, en particulier sur plus de la moitié de la portion s'étendant entre l'élément de fixation 14 et l'extrémité 15 de la bride. Autrement dit, la bride peut, notamment, présenter un profil d'égale résistance à la flexion ou «iso-contrainte». Plus généralement, les sections de la bride peuvent évoluer de façon à répartir au mieux les contraintes en son sein, et ainsi à les minimiser.
  • Dans tous les modes de réalisation décrits plus haut, les portions 2a' ont été décrites comme réalisées sur le mouvement et les portions 3a' ont été décrites comme réalisées sur l'élément de boîte.
  • Dans tous les modes de réalisation décrits plus haut, le mouvement est prévu pour être assemblé directement au sein d'une carrure. Toutefois, alternativement, le mouvement peut être assemblé sur un autre élément de boîte, comme notamment un fond ou une lunette, prévu pour être rapporté sur une carrure.
  • Bien entendu, l'ensemble horloger 200 peut également comprendre un cercle d'emboîtage ou cercle d'agrandissement, ce cercle d'emboîtage ou d'agrandissement pouvant être solidarisé au mouvement ou à la carrure par des moyens de fixation connexes. Dans une telle situation, les portions 2a' peuvent être réalisées au moins en partie sur le cercle d'emboîtage ou les portions 3a' peuvent être réalisées au moins en partie sur le cercle d'emboîtage.
  • Dans tous les modes de réalisation décrits plus haut, les brides d'emboîtage ont été décrites fixées sur le mouvement. Alternativement, les moyens de fixation des brides peuvent être montés sur un cercle d'emboîtage. Alternativement encore, les moyens de fixation des brides peuvent être montés sur un élément de boîte, notamment sur une carrure.
  • Dans tous les modes de réalisation décrits plus haut, les portions 2a' et 3a' ont été décrites comme des portions planes.
  • Toutefois, alternativement, la portion 2a' et/ou la portion 3a' peut(vent) être convexe(s) ou bombée(s), notamment se présenter sous la forme d'une portion de cylindre, comme représenté sur la figure 12 pour la portion 2a'.
  • Alternativement encore, la portion 2a' et/ou la portion 3a' peut(vent) être discontinue(s), notamment être formée(s) par un escalier, comme représenté sur la figure 13 pour la portion 2a'.
  • Plus généralement, à l'état fixé du mouvement à l'élément de boîte, le mouvement se trouvant en position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte, il peut exister un jeu e1 (Figure 3) entre la bride et un point du mouvement contre lequel la bride peut venir en contact par flexion de la bride. La valeur du jeu e1 est inférieure à Lc1, voire inférieure à Lc1/3, voire inférieure à Lc1/4 et/ou la valeur du jeu e1 est supérieure à Lc1/60, voire supérieure à Lc1/30, avec Lc1 la longueur de la projection dans le plan du bâti du mouvement de la portion 2a'. De plus, la longueur Lc1 est comprise entre Lf/10 et Lf avec Lf mesurée à l'état de repos.
  • Alternativement, à l'état fixé du mouvement à l'élément de boîte, le mouvement se trouvant en position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte, il peut exister un jeu e2 (Figure 14) entre la bride et un point de l'élément de boîte contre lequel la bride peut venir en contact par flexion de la bride. La valeur du jeu e2 est inférieure à Lc2, voire inférieure à Lc2/3, voire inférieure à Lc2/4 et/ou la valeur du jeu e2 est supérieure à Lc2/60, voire supérieure à Lc2/30, avec Lc2 la longueur de la projection dans le plan de l'élément de boîte de la portion 3a'. De plus, la longueur Lc2 est comprise entre Lf/10 et Lf avec Lf mesurée à l'état de repos.
  • Quelle que soit la variante de bride, chaque bride présente un élément de fixation 14 au mouvement ou à l'élément de boîte. Cet élément est par exemple un trou 14 de passage pour le passage d'une vis 4.
  • Quelle que soit la variante de bride, la bride peut être réalisée en acier ou en un alliage superélastique et/ou en un alliage à mémoire de forme, notamment en un alliage nickel-titane tel que le Nitinol ou en un alliage de nickel.
  • Quelle que soit la variante de bride, la bride 1 peut être plate ou non. Ainsi, la bride peut présenter une géométrie coudée. La bride 1 peut présenter un profil symétrique ou non.
  • La figure 8 illustre un tableau récapitulatif faisant état du comportement de brides de même géométrie (L=3.3 mm, L'=2.05 mm Lf=1.0 mm et e=0.35 mm) à sections constantes et réalisées en un même matériau (acier durnico) pour différentes configurations A, B, C, D d'assemblage.
  • La configuration A correspond à une configuration d'emboîtage selon l'art antérieur illustrée par les figures 1 et 2.
  • La configuration B correspond à la configuration d'emboîtage du premier mode de réalisation illustrée par les figures 3 et 4.
  • La configuration C correspond à la configuration d'emboîtage du deuxième mode de réalisation illustrée par les figures 5 et 6.
  • La configuration D correspond à la configuration d'emboîtage du troisième mode de réalisation illustrée par la figure 14.
  • On remarque que pour une même interférence I boîte - brides définissant une déformation élastique donnée des brides, les forces F de rappel élastique produites par les brides, suite à un choc d'une intensité donnée sur la pièce, varient sensiblement selon les configurations. Cela se traduit par des déplacements axiaux d des mouvements vis-à-vis de leur boîte respective, qui varient notablement, et donc des déformations résiduelles des brides Def qui peuvent subvenir de manière plus ou moins importante en fonction des configurations.
  • Le tableau de la figure 8 met notamment en évidence le fait que les configurations B, C, D permettent de proposer un assemblage particulièrement rigide, tout en minimisant les déformations résiduelles des brides, alors que les brides de la configuration A sont grandement plastifiées du fait, notamment, d'un déplacement axial d trop conséquent produit lors du choc. Etant donné que dans cette configuration Def > I, la plastification de la bride induit ici le déplacage du mouvement de la carrure, à savoir la perte de contact entre le mouvement et la carrure. Après choc, le mouvement n'est donc plus assemblé de manière satisfaisante dans la boîte. De manière avantageuse, la configuration D permet, quant à elle, de limiter au maximum le déplacement du mouvement vis-à-vis de la boîte et de limiter autant que faire se peut la déformation résiduelle des brides.
  • La figure 9 illustre les caractéristiques de rigidité des brides dans chacune des configurations A, B, C, D en fonction de leur déplacement ou déformation axial d', avec d'=d+l. A la différence de la courbe représentant la caractéristique de rigidité de la bride prenant part à la configuration A, les courbes représentant les caractéristiques de rigidité des brides prenant part respectivement aux configurations B, C et D sont dotées d'un point d'inflexion. Cela se traduit par une première rigidité de bride notamment lors de l'assemblage du mouvement (d' ≤ l+d0) et une deuxième rigidité de bride notamment lors d'un choc d'une intensité prédéfinie lorsque le mouvement est déplaqué de la boîte d'une distance d supérieure à d0 (entraînant une déformation axiale de bride d' > l+d0), avec la distance d0 propre à la géométrie de la réalisation et pouvant correspondre au déplacement de mouvement provoquant un nouveau contact de bride avec le mouvement ou avec l'élément de boîte. D'une manière plus générale, les brides peuvent présenter une première et une deuxième rigidités lors de l'assemblage du mouvement au sein de l'élément de boîte ou présenter une deuxième rigidité une fois le mouvement assemblé, suite à un choc d'une intensité prédéfinie par exemple.
  • La figure 9 met ainsi en évidence une modulation de rigidité des brides des configurations B, C, et D du fait d'une modification de leur longueur active ou d'une modification de leurs points ou de leurs surfaces d'appui lorsque celles-ci sont sollicitées, que ce soit lors de l'assemblage du mouvement ou lors d'un choc de la boîte de montre après assemblage du mouvement.
  • Comme vu précédemment, la bride peut être réalisée en acier, en particulier en acier durnico. Un alliage à mémoire de forme, comme le Nitinol, peut avantageusement être choisi pour ses propriétés superélastiques. Une bride formée en un tel alliage a, en effet, pour avantage de générer une force variant significativement moins qu'une bride réalisée en un acier durnico au-delà d'un seuil donné de précontrainte, et ce du fait du changement de phase du matériau selon son taux de déformation selon les sollicitations qu'elle subit lors de l'emboîtage ou qu'elle est susceptible de subir lors d'un choc. Cette propriété est donc particulièrement avantageuse pour pallier au mieux les variations de force induites par les variations de configurations d'assemblages causées par les tolérances de fabrication et/ou d'assemblage du mouvement et de la boîte, et permet donc de proposer un dispositif d'assemblage particulièrement robuste.
  • Par ailleurs, une bride formée en un tel alliage superélastique permet de générer des forces de rappel élastiques très conséquentes en regard de celles connues des dispositifs d'emboîtage à brides connus de l'art antérieur. Le choix d'un tel matériau est donc particulièrement avantageux dans le but d'augmenter la rigidité de l'emboîtage, dont les avantages sont ceux mis en évidence par le biais d'études de la demanderesse, et qui sont exposés dans la demande de brevet EP2458456 , à savoir notamment une diminution spectaculaire de l'accélération subie par le mouvement, par exemple lors d'un choc sur une surface dure.
  • Selon un procédé de fonctionnement et/ou dans les différents modes de réalisation décrits précédemment, le système de fixation présente un fonctionnement comprenant une étape de modification de la rigidité de l'au moins une bride, notamment de modification de la rigidité de flexion de l'au moins une bride, lorsqu'on fixe le mouvement et/ou lorsqu'on déplace le mouvement relativement à l'élément de boîte de montre.
  • En particulier, on modifie la longueur fléchie de l'au moins une bride, notamment on diminue la longueur fléchie de l'au moins une bride, lorsqu'on fixe le mouvement et/ou lorsqu'on déplace le mouvement relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle la première surface 2b du mouvement est en contact contre la deuxième surface 3b de l'élément de boîte de montre.
  • Ainsi, la pièce d'horlogerie 400, notamment une montre bracelet, ou l'ensemble 200 comprend un système 10 de fixation d'un mouvement horloger 2 à un élément 3 de boîte de montre 30, le système comprenant au moins une bride 1, en particulier au moins deux brides, de préférence trois brides ou quatre brides, destinée à venir en contact avec le mouvement d'une part et avec l'élément de boîte de montre d'autre part, l'au moins une bride étant en un alliage superélastique et/ou en un alliage à mémoire de forme, notamment en un alliage nickel-titane tel que le Nitinol.
  • Le Nitinol est un alliage superélastique et à mémoire de forme. En effet, dans une plage de température correspondant à l'utilisation qui est faite des brides (-10°C à 40°C par exemple), le Nitinol est en phase austénitique, donc superélastique.
  • Le Nitinol est un alliage de Nickel et de Titane dans lequel ces deux éléments sont approximativement présents dans les mêmes pourcentages soit environ 55% pds ou 60% pds de Nickel et environ 45% pds ou 40% pds de titane et éventuellement des éléments d'addition en proportion moindre tels que le Chrome, le Cobalt, ou le Niobium. D'autres alliages à mémoire de forme existent tels que AuCd, CuAIBe, CuAINi ou CuZnAl sous forme monocristalline ou polycristalline.
  • Les alliages peuvent par ailleurs subir des traitements thermiques particuliers pour acquérir leur caractère de superélasticité.
  • Par exemple, l'alliage 60NiTi est constitué nominalement de 60%pds de nickel et 40%pds de titane. L'alliage 55NiTi est constitué nominalement de 55% pds de nickel et 45%pds de titane. L'alliage Nitinol#1 est constitué de 54.5% pds à 57.0% pds de nickel et entre 43.0% pds et 45.5% pds de titane avec au maximum 0.25%pds d'autres éléments tels que le chrome, le cobalt, le cuivre le fer ou le niobium notamment.
  • L'alliage de Nitinol ayant fait l'objet d'études dont les résultats sont représentés sur les figures 15 à 17 est notamment constitué d'environ 56 %pds de nickel et d'environ 44%pds de titane et des éléments d'addition tels que le Cr, le Cu, et le Fe.
  • Par exemple, l'alliage CuAI12Be(0.45-0.68) est constitué nominalement de 12% pds d'Aluminium et de 0.45% pds à 0.68% pds de Beryllium, avec un solde de Cuivre.
  • Par exemple, l'alliage CuAI13Ni4 est constitué nominalement de 83% pds de Cuivre, 13% pds d'Aluminium et de 4% pds de Nickel.
  • Tous les matériaux évoqués ci-dessus conviennent pour réaliser des brides.
  • A titre d'exemple, la figure 15 illustre un graphique faisant état de l'évolution de la force de rappel générée par deux brides dans leur domaine élastique, respectivement faites en acier durnico (courbe 6) et en Nitinol (courbe 5a, 5b), en fonction de leur état de pré-tension « interférence I», une fois le mouvement emboîté selon une configuration A. Leur géométrie « iso-contrainte » est ici assimilable à celle illustrée sur la figure 10 avec Lf= 1,35 mm et une largeur L' de plus grande dimension de 2.05 mm. Les épaisseurs diffèrent toutefois avec e = 0,37 mm pour la bride en acier durnico et e = 0.7 mm pour la bride en Nitinol.
  • Ce graphique fait état d'une courbe 5a, 5b comportant deux portions distinctes 5a, 5b de pentes sensiblement différentes, à la différence de la courbe 6 qui ne présente qu'une seule portion limitée. En configuration assemblée, la bride en Nitinol est précontrainte d'une telle manière qu'elle se comporte selon la caractéristique de la portion 5b de la courbe. Ainsi, pour une variation donnée d'interférence, la variation de force produite par une bride en Nitinol est minimisée en regard de celle qu'est susceptible de produire une bride en acier durnico.
  • Afin de rigidifier au mieux l'emboîtage et de contenir le caractère superélastique de l'alliage en phase d'emboîtage, la géométrie d'une bride en Nitinol pourra évoluer en regard des brides connues de l'art antérieur. L'épaisseur e d'une bride en Nitinol pourra, par exemple, être augmentée en regard de celle d'une bride faite en acier durnico, et/ou la longueur de flexion Lf, constante ou non en fonction des sollicitations, pourra être minimisée.
  • Préférentiellement, e≥0,5 mm pour une bride en Nitinol.
  • Préférentiellement, Lf≤1,35 mm pour une bride en Nitinol.
  • A titre d'exemple, la figure 16 illustre un graphique faisant état de l'évolution de la force de rappel générée respectivement par deux brides dans leur domaine élastique, respectivement faites en acier durnico (courbe 6) et en Nitinol (courbe 5a, 5b), en fonction de leur état de pré-tension « interférence I», une fois le mouvement emboîté selon une configuration A. Leur géométrie « iso-contrainte » est ici assimilable à celle de la figure 10 avec Lf=1,35 mm et une largeur L'de plus grande dimension de 2.05 mm. Les épaisseurs diffèrent toutefois avec e=0,37 mm pour la bride en acier durnico et e=1,75 mm pour la bride en Nitinol.
  • On remarque ici une force de rappel élastique considérablement augmentée en regard de celle produite par une bride en acier durnico, et ce sans risque de déformation résiduelle de la bride en Nitinol.
  • Pour limiter l'augmentation d'épaisseur de la bride, on peut dans un même temps diminuer la longueur Lf de la bride. A titre d'exemple, la figure 17 illustre un graphique faisant état de l'évolution de la force de rappel générée respectivement par deux brides dans leur domaine élastique, respectivement faites en acier durnico (courbe 6) et en Nitinol (courbe 5a, 5b), en fonction de leur état de pré-tension « interférence I», une fois le mouvement emboîté selon une configuration A. Leur géométrie « iso-contrainte » est ici assimilable à celle de la figure 10 avec une largeur L' de plus grande dimension de 2.05 mm. Les épaisseurs diffèrent toutefois avec e=0,37 mm pour la bride en acier durnico et e=0.5 mm pour la bride en Nitinol. Les longueurs Lf diffèrent également avec Lf=1,35 mm pour la bride en acier durnico et Lf=0,72 mm pour la bride en Nitinol.
  • On remarque également une force de rappel élastique considérablement augmentée en regard de celle produite par une bride en acier durnico, et ce sans risque de déformation résiduelle de la bride en Nitinol. Par ailleurs, pour une variation donnée d'interférence, la variation de force produite par une bride en Nitinol est minimisée en regard de celle qu'est susceptible de produire une bride en acier durnico. Ainsi, le système présente la particularité de mettre en oeuvre un emboîtage particulièrement rigide et peu sensible aux variations de tolérances de fabrication et/ou d'assemblage.
  • Dans la réalisation connue de l'art antérieur et représenté sur les figures 1 et 2, la longueur active de flexion Lf* de la bride correspond à une portion limitée de la longueur totale L* de la bride. La longueur Lf* est notamment sensiblement inférieure à la longueur d'appui La* de la bride à l'encontre du mouvement, en particulier Lf* - La*/4. Cette longueur Lf* peut s'avérer insuffisante lors de l'assemblage du mouvement dans la boîte, ce qui risque d'induire une déformation résiduelle de la bride pouvant amoindrir la force de rappel élastique potentiellement produite par ladite bride. Cette situation peut notamment conduire à la perte du contact entre les surfaces 2b* et 3b*, qui sont respectivement associées au mouvement 2* et à la boîte 3*. Cette situation peut également réduire les efforts sous la tête de la vis 4*, ce qui peut conduire à un risque de dévissage intempestif de ladite vis 4*.
  • A contrario, si la longueur Lf* est augmentée en regard de ces considérations, cette longueur Lf* peut alors s'avérer excessive une fois le mouvement assemblé dans la boîte, notamment en regard d'un seuil prédéfini de tenue aux chocs et/ou d'une amplitude donnée de déplacement du mouvement, ce qui risque également d'induire une déformation résiduelle de la bride pouvant amoindrir la force de rappel élastique initialement produite par ladite bride.
  • Ainsi, le volume à disposition au niveau de l'interface du mouvement et de la boîte, les matériaux connus de l'art antérieur pouvant être choisis pour réaliser les brides, ne peuvent ainsi suffire pour obvier totalement aux risques de plastification résiduelle desdites brides à partir d'une valeur seuil donnée de choc.
  • Grâce aux solutions décrites dans ce document, ces problèmes peuvent être résolus et les systèmes de fixation peuvent être plus robustes et/ou plus fiables, du fait des matériaux utilisés pour les brides et/ou des géométries sur lesquelles reposent les brides. En effet, notamment selon des solutions décrites dans ce document les rigidités de brides élastiques d'emboîtage sont susceptibles de varier en fonction des sollicitations qui leur sont appliquées, en particulier en fonction du déplacement du mouvement horloger en regard de la boîte de montre, notamment lors de l'emboîtage et/ou lors d'un choc.
  • Dans ce document, par "alliage superélastique", on entend de préférence un alliage dont la déformation à la limite élastique est supérieure à 2%, voire supérieure à 5%, voire supérieure à 8%.
  • Dans ce document, les pourcentages en poids des éléments sont notés « % pds ».

Claims (13)

  1. Pièce d'horlogerie (400), notamment montre bracelet, comprenant :
    - un mouvement horloger (2),
    - un élément (3) de boîte (30) de montre, et
    - un système (10) de fixation du mouvement horloger (2) à l'élément (3) de boîte (30) de montre,
    le système de fixation comprenant :
    - au moins une bride (1), en particulier au moins deux brides, de préférence trois brides ou quatre brides, destinée(s) à venir en contact avec le mouvement d'une part et avec l'élément de boîte de montre d'autre part,
    le mouvement horloger (2) et l'élément (3) de boîte (30) étant agencés de sorte que l'appui ou le contact d'une première extrémité fléchie (12) de l'au moins une bride à l'encontre du mouvement et/ou l'appui ou le contact d'une deuxième extrémité fléchie (13) de l'au moins une bride à l'encontre de l'élément de boîte est /sont tel(s) que la bride est déformée élastiquement àl'étatoù le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre ou à l'état où il est déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis une position de repos dans laquelle une première surface (2b) du mouvement est en contact contre une deuxième surface (3b) de l'élément de boîte,
    la pièce d'horlogerie (400) étant caractérisée en ce qu' elle comprend, à l'état fixé du mouvement à l'élément de boîte et le mouvement se trouvant dans ladite position de repos, un premier jeu (e1) entre la bride et un point du mouvement contre lequel la bride peut venir en contact par flexion de la bride lors dudit état déplacé, la valeur du premier jeu étant inférieure à Lc1, voire inférieure à Lc1/3, voire inférieure à Lc1/4, et/ou la valeur du premier jeu étant supérieure à Lc1/60, voire supérieure à Lc1/30, avec Lc1 étant la longueur d'une projection dans le plan du mouvement d'une troisième surface (2a') du mouvement contre laquelle la bride peut venir en appui lors dudit état déplacé, la longueur Lc1 étant comprise entre Lf/10 et Lf avec Lf étant la longueur de bride fléchie, et/ou en ce que la pièce d'horlogerie (400) comprend, à l'état fixé du mouvement à l'élément de boîte et le mouvement se trouvant dans ladite position de repos, un deuxième jeu (e2) entre la bride et un point de l'élément de boîte contre lequel la bride peut venir en contact par flexion de la bride lors dudit état déplacé, la valeur du deuxième jeu (e2) étant inférieure à Lc2, voire inférieure à Lc2/3, voire inférieure à Lc2/4, et/ou la valeur du deuxième jeu (e2) étant supérieure à Lc2/60, voire supérieure à Lc2/30, avec Lc2 étant la longueur d'une projection dans le plan du mouvement d'une cinquième surface (3a') dudit élément de boîte, contre laquelle la bride peut venir en appui lors dudit état déplacé, etla longueur Lc2 étant comprise entre Lf/10 et Lf avec Lf mesurée à l'état de repos.
  2. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la longueur fléchie de l'au moins une bride est modifiée, notamment la longueur fléchie de l'au moins une bride est diminuée, à l'état où le mouvement est fixé à l'élément de boîte de montre et à l'état où le mouvement est déplacé relativement à l'élément de boîte de montre depuis ladite position de repos.
  3. Pièce d'horlogerie (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
    - la troisième surface (2a') forme un premier angle (α) non nul avec une quatrième surface (2a) du mouvement, contre laquelle la bride est en appui lorsque le mouvement est dans la position de repos
    et/ou
    - la cinquième surface (3a') dudit élément de boîte forme un deuxième angle (β) non nul avec une sixième surface (3a) contre laquelle la bride est en appui lorsque le mouvement est dans la position de repos.
  4. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le premier angle est inférieur à 45°, voire inférieur à 20°, voire inférieur à 15°, voire inférieur à 10° et/ou est supérieur à 1 °, voire supérieur à 2° et/ou en ce que le deuxième angle est inférieur à 45°, voire inférieur à 20°, voire inférieur à 15°, voire inférieur à 10° et/ou est supérieur à 1°, voire supérieur à 2°.
  5. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la première surface (2b) est plane et/ou en ce que la deuxième surface (3b) est plane et/ou en ce que la troisième surface (2a') est plane et/ou en ce que la quatrième surface (2a) est plane et/ou en ce que la cinquième surface (3a') est plane et/ou en ce que la sixième surface (3a) est plane.
  6. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la troisième surface (2a') est bombée, notamment la troisième surface est une portion de cylindre, et/ou en ce que la cinquième surface (3a') est bombée, notamment la cinquième surface est une portion de cylindre.
  7. Pièce d'horlogerie (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins une bride comprend une section transversale dont le moment quadratique évolue selon un axe longitudinal (11), notamment par évolution de la largeur et/ou de l'épaisseur et/ou de sorte que la section transversale est telle que le profil des contraintes maximales est constant ou au moins sensiblement constant sur au moins une partie de la longueur de l'au moins une bride, notamment sur au moins la moitié de la longueur de ladite bride.
  8. Pièce d'horlogerie (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins une bride est en un alliage dont la déformation à la limite élastique est supérieure à 2%, voire supérieure à 5%, voire supérieure à 8%.
  9. Pièce d'horlogerie (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins une bride comprend un élément de fixation (14) au mouvement ou à l'élément de boîte, notamment un trou de passage de vis (4).
  10. Pièce d'horlogerie (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de boîte de montre est une carrure.
  11. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la troisième surface est réalisée sur le mouvement et/ou en ce que la quatrième surface est réalisée sur le mouvement.
  12. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cinquième surface (3a') est réalisée au moins en partie sur un cercle d'emboîtage ou en ce que le mouvement comprend un cercle d'emboîtage.
  13. Pièce d'horlogerie (400) selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'élément de boîte comprend un cercle d'emboîtage.
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