Roue d'horlogerie surmoulée

Domaine de l'invention

L'invention concerne une roue d'horlogerie surmoulée comportant un arbre, ladite roue comportant une rondelle métallique et étant surmoulée par injection de matière plastique sur ladite rondelle métallique enfilée sur ledit arbre.

L'invention concerne encore un mécanisme d'échappement d'horlogerie.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une roue d'horlogerie surmoulée.

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et plus particulièrement le domaine des composants montés pivotants et oscillants, capables d'une réalisation en surmoulage de matière plastique sur une armature métallique.

Arrière-plan de l'invention

L'utilisation de composants d'horlogerie surmoulés est souvent avantageuse, en termes de coûts de production réduits pour des fabrications de grande série. De plus, l'inertie des composants est inférieure à celle de composants métalliques de même géométrie, ce qui est favorable pour le rendement global du mouvement. Le surmoulage se fait en général pour des roues ou des mobiles, sur et autour d'un arbre métallique, dont une ou plusieurs portées laissées dégagées coopèrent avec des pivots ou similaire.

Les matières plastiques choisies pour leurs qualités tribologiques, ainsi que pour leur adhérence à leur armature métallique, le plus souvent un arbre, présentent toutefois l'inconvénient du fluage/dilatation. Ceci provoque des problèmes de tenue en servie, et induit une perte de géométrie de la ou des dentures des roues ou pignons ainsi fabriqués.

Le document EP 0 369 704 A2 au nom de SHIOJIRI KOGYO, décrit un arbre épaulé avec un flasque monobloc, et une denture en matière plastique en périphérie de cet arbre, et notamment moulée sur lui. Le document FR 2 020 572 A1 au nom de WITTNER décrit une roue de rencontre de métronome moulée d'une seule pièce en matière plastique avec un barillet et sa roue, et notamment sur une gorge crantée d'un arbre. Le document US 3 930 362 A au nom de CIELASZYK décrit une roue dont la planche et la denture sont en matière plastique surmoulée sur un arbre, au droit d'une gorge de celui-ci.

Résumé de l'invention

L'invention se propose d'améliorer la tenue en service et la précision des roues d'horlogerie surmoulées.

A cet effet, l'invention concerne une roue d'horlogerie surmoulée comportant un arbre, ladite roue comportant une rondelle métallique et étant surmoulée par injection de matière plastique sur ladite rondelle métallique enfilée sur ledit arbre, caractérisée en ce que ladite roue comporte encore au moins un pignon monté coaxial audit arbre, et en ce que ledit pignon est, ou bien en appui sur ladite rondelle ou bien solidaire de ladite rondelle, et en ce que la partie surmoulée en dite matière plastique de surmoulage recouvre ladite rondelle et une partie dudit pignon.

Selon une caractéristique de l'invention, ladite rondelle comporte au moins une surface plane constituant une surface d'appui et d'étanchéité pour coopérer de façon étanche avec un moule d'injection pour la réalisation du surmoulage.

L'invention concerne encore un mécanisme d'échappement d'horlogerie comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins une telle roue d'horlogerie surmoulée, ou/et un mécanisme d'échappement d'horlogerie comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins une telle roue d'horlogerie surmoulée, ou/et un mécanisme d'échappement d'horlogerie comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une roue d'horlogerie surmoulée, caractérisé en ce que l'on effectue les étapes suivantes :

• on prépare un arbre qui est destiné à être incorporé à ladite roue, soit en le fabriquant avec un épaulement formant flasque comportant au moins une surface d'appui plane et d'étanchéité, soit en enfilant sur ledit arbre une rondelle métallique comportant au moins une surface d'appui plane;
• on rapporte un pignon en l'enfilant sur ledit arbre en appui sur ladite rondelle,
• on dispose ledit arbre ainsi préparé dans un moule d'injection comportant une surface complémentaire d'appui et d'étanchéité agencée pour coopérer de façon étanche avec ladite surface plane constituant une surface d'appui et d'étanchéité;
• on injecte une matière plastique en surmoulage dudit arbre dans ledit moule, et, lors du surmoulage dans ledit moule, on immobilise une partie dudit pignon par la matière plastique utilisée pour le surmoulage.

Description sommaire des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux figures annexées où :

• la figure 1 représente, de façon schématisée, en perspective et en transparence, une roue d'horlogerie surmoulé dans une réalisation particulière sous forme d'une roue d'échappement comportant un pignon d'échappement ;
• la figure 2 représente, de façon schématisée et en coupe selon un plan passant par son axe de pivotement, la roue de la figure 1 avec une première variante de rondelle;
• la figure 3 représente, de façon schématisée et en coupe selon un plan passant par son axe de pivotement, une autre variante de rondelle incorporée à la roue ;
• la figure 4 représente, sous forme d'un schéma-blocs, une pièce d'horlogerie comportant un mouvement comportant lui-même un mécanisme d'échappement avec une roue d'échappement selon l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

L'invention concerne le domaine de l'horlogerie, et plus particulièrement le domaine des composants montés pivotants et oscillants, capables d'une réalisation en surmoulage de matière plastique sur une armature métallique.

L'invention concerne plus particulièrement une roue d'horlogerie surmoulée 1 sur un arbre 2 d'axe de pivotement D.

Selon l'invention, cette roue d'horlogerie surmoulée 1 est surmoulée par injection de matière plastique sur une rondelle métallique 3 enfilée sur l'arbre 2.

Dans une réalisation particulière, la rondelle 3 comporte au moins une surface plane 4 constituant une surface d'appui et d'étanchéité 40 pour coopérer de façon étanche avec un moule d'injection pour la réalisation du surmoulage.

Dans son exécution sous forme d'un mobile d'horlogerie, la roue d'horlogerie surmoulée 1 comporte au moins un pignon 5 monté coaxial à cet arbre 2.

Avantageusement, la denture du pignon 5 traverse toute la longueur du pignon 5, ce qui permet d'utiliser toute la partie découverte de ce pignon, et de réduire la hauteur des mouvements.

De préférence, le pignon 5 est monté en appui sur la rondelle 3, ou est solidaire de la rondelle 3.

On souhaite, en faisant le choix d'une roue surmoulée, obtenir une faible inertie. A cet effet, la rondelle 3 est avantageusement ajourée avec des jours ou des lumières 12, pour réduire son inertie par rapport à l'axe D.

De façon préférée, le diamètre de la rondelle 3 est supérieur à la moitié du plus grand diamètre de la roue 1, qui se situe au niveau d'une partie périphérique en matière plastique 11.

Pour garantir un bon maintien en service de la partie surmoulée 11 sur l'armature métallique et en particulier sur la rondelle 3, celle-ci comporte au moins un premier profil périphérique 6 saillant ou rentrant, ou une gorge 7 de révolution par rapport à l'axe D ou un épaulement 8 de révolution par rapport à l'axe D, pour immobiliser axialement la matière plastique surmoulée après l'opération de surmoulage. De façon avantageuse, la rondelle 3 comporte au moins un deuxième profil périphérique 9 saillant ou rentrant pour immobiliser angulairement la matière plastique surmoulée après l'opération de surmoulage. Ces deux profils périphériques 6 et 9 peuvent être cumulés, comme dans l'exemple de la figure 1.

Dans une réalisation particulière et avantageuse, illustrée par les figures, la roue d'horlogerie surmoulée 1 est une roue d'échappement dont les dents sont réalisées lors du surmoulage sur l'axe 2 et sur la rondelle 3, et elle comporte un pignon d'échappement monté en appui sur la rondelle 3 ou solidaire de la rondelle 3.

L'invention concerne encore un mécanisme d'échappement d'horlogerie 10 comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée 1.

L'invention concerne un mouvement d'horlogerie 100 comportant au moins une telle roue d'horlogerie surmoulée 1, ou/et un tel mécanisme d'échappement d'horlogerie 10 comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée 1.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 1000 comportant au moins une telle roue d'horlogerie surmoulée 1, ou/et un mécanisme d'échappement d'horlogerie 10 comportant au moins une telle roue d'échappement surmoulée 1.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une roue d'horlogerie surmoulée 1. Selon l'invention, on effectue les étapes suivantes :

• on prépare un arbre 2 qui est destiné à être incorporé à la roue 1, en enfilant sur l'arbre 2 une rondelle métallique 3 comportant au moins une surface d'appui plane 4 ;
• on dispose l'arbre ainsi préparé dans un moule d'injection comportant une surface complémentaire d'appui et d'étanchéité agencée pour coopérer de façon étanche avec la surface d'appui et d'étanchéité 40;
• on injecte une matière plastique en surmoulage de l'arbre dans le moule.

Selon l'invention, lors de la préparation de l'arbre 2, on rapporte un pignon 5 en l'enfilant sur l'arbre 2 en appui sur la rondelle 3, et, lors du surmoulage dans le moule, on immobilise une partie du pignon 5 par la matière plastique utilisée pour le surmoulage.

En somme, l'introduction d'une rondelle intermédiaire rigide, de préférence métallique, permet de minimiser l'effet de fluage/dilatation. L'invention peut naturellement mettre en oeuvre une rondelle non métallique, à condition que sa rigidité soit très nettement supérieure à celle de la matière plastique surmoulé.

L'utilisation d'une rondelle avec une surface d'appui plane permet de faciliter l'étanchéité dans le moule d'injection. En effet, quand on réalise un mobile comportant un pignon dont la denture se développe sur toute la longueur du pignon, l'étanchéité devrait, faute d'une telle surface plane d'appui, se faire au travers de la denture du pignon, ce qui et quasiment impossible.