Timbre pour dispositif de sonnerie d'une pièce d'horlogerie |
|||||||
申请号 | EP13185296.4 | 申请日 | 2013-09-20 | 公开(公告)号 | EP2720091B1 | 公开(公告)日 | 2015-08-05 |
申请人 | Société anonyme de la Manufacture d'Horlogerie Audemars Piguet & Cie; | 发明人 | Raggi, Lucas; Lüthi, Jean-Daniel; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | La présente invention a pour objet un timbre pour un dispositif de sonnerie d'une pièce d'horlogerie, le timbre comportant une lame ressort formant un corps principal dudit timbre et étant destinée à servir d'organe vibrant afin de produire un son suite à un actionnement. Ce genre de dispositif est en principe connu depuis longtemps, les pièces d'horlogerie à sonnerie ayant été jadis courantes car permettant de délivrer une information auditive sur l'heure actuelle pendant la nuit ou dans l'obscurité. Depuis l'apparition du radium, des cadrans fluorescents, et d'autres moyens d'illumination du cadran permettant une lecture convenable de l'heure même dans l'obscurité, simplifiant ainsi la construction, la réalisation, et l'utilisation des montres l'intégration de mécanismes de sonnerie est devenue, de par la complication des mouvements correspondants ainsi que la maîtrise horlogère nécessaire à leur fabrication, un objet réservé à des pièces d'horlogerie haut de gamme. Ainsi, la fabrication des mécanismes à sonnerie, notamment des timbres, jusqu'il y a peu de temps ne faisait quasiment pas l'objet de développements et était basée sur un savoir-faire principalement empirique, ce qui avait pour conséquence une variabilité sonore des montres à sonnerie produites. En général, un mécanisme à sonnerie d'une montre est constitué d'au moins un timbre et d'un marteau qui frappe, suite à son actionnement, sur le timbre pour le mettre en vibration. Le timbre présente souvent la forme d'un arc de cercle afin d'entourer, de façon avantageuse, le mouvement de la montre en étant placé dans un plan parallèle au cadran de la montre. Habituellement, il est réalisé par un fil métallique enroulé, une de ses extrémités étant fixée à un plot lui-même monté rigidement sur une platine de la montre, tandis que l'autre extrémité reste généralement libre. Dans certaines exécutions, le plot est lié à la carrure afin de favoriser la transmission sonore. Le timbre fait donc office de résonateur et le plot transmet la vibration du timbre à la platine de la montre, permettant ainsi un rayonnement des ondes sonores qui sont audibles à l'utilisateur sous forme d'un son généré. Habituellement, une montre à sonnerie comprend deux timbres, le timbre des heures et des minutes, mais elle peut également comporter trois ou quatre timbres, ce qui est connu sous le nom de carillon, voire encore plus de timbres. Les timbres conventionnels correspondants diffèrent principalement en diamètre et en longueur afin que le son généré soit différent, par exemple grave pour le timbre des heures, et aigu pour le timbre des minutes. Afin de produire le son souhaité, notamment en ce qui concerne sa hauteur tonale, sa composition fréquentielle, et son écart par rapport au son produit par d'autres timbres présents dans la montre, l'amplitude, la durée des vibrations, ainsi que la longueur du timbre doivent être soigneusement réglés. En effet, si la rigidité du timbre est trop importante, le timbre ne vibrera pas suffisamment Si au contraire le timbre est trop souple, alors le son produit ne sera pas satisfaisant. Ces problèmes n'ont été étudiés plus en détail que récemment dans l'industrie horlogère et des efforts moins empiriques ont été entrepris afin de développer des timbres qui produisent un son dont la composition fréquentielle est déterminée auparavant. En effet, le spectre d'un son musical est généralement composé d'une fréquence fondamentale, le premier harmonique, et de plusieurs harmoniques qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale. Le son produit par un instrument peut également comprendre des fréquences qui ne sont pas des multiples entiers de la fondamentale, appelées des partiels. En ce qui concerne le domaine de l'horlogerie, respectivement les timbres des mécanismes à sonnerie, la vibration du timbre, respectivement la composition fréquentielle du son ainsi produit, comprend normalement plusieurs partiels. En particulier, la fondamentale perçue lors de l'actionnement d'une sonnerie ne correspond pas aux premières fréquences propres du timbre. Par la suite, nous entendons par fondamentale, la hauteur tonale perçue. Celle-ci résulte ainsi d'une combinaison des composantes spectrales contenues dans le comportement vibratoire du timbre et des éléments qui lui sont associés dans la chaîne de propagation d'onde à l'origine du son. La présence de partiels dans un son peut être ressentie par un humain aussi bien comme agréable que désagréable en fonction du nombre de partiels et de leurs positions respectives dans le spectre. L'ensemble du spectre constitué des différents harmoniques et partiels détermine la hauteur tonale du son telle que perçue par un humain. En outre, la perception humaine du son dépend non seulement du nombre et de la position des partiels mais également de leur amplitude. Cela peut créer de la dissonance ou au contraire de l'harmonie au niveau de la perception humaine du son produit. En général, on considère que les trois premiers partiels contribuent à fixer la hauteur tonale et les suivants déterminent le timbre du son, ce qui est couramment appelé la richesse, beauté ou couleur du son. En particulier, la composition fréquentielle d'un son produit par un timbre, donc la position fréquentielle des harmoniques et des partiels, peut être influencée par le choix du matériau, c'est-à-dire les propriétés physiques, ainsi que par le choix de la géométrie du timbre. Pour une géométrie donnée du timbre, le choix du matériau permet de modifier la position de la fondamentale perçue et la couleur du son. La position d'un harmonique modifie la vibration du timbre. L'amortissement d'un ou de plusieurs modes de vibration peut en être affecté. La répartition fréquentielle des partiels suit dans ce cas toujours la même loi. Le choix de la géométrie du timbre, quant à lui, permet de modifier les rapports entre les partiels, par exemple en modifiant la rigidité du timbre Sur la base de ces faits, les efforts mentionnés ci-dessus qui ont été entrepris dans les années récentes par l'industrie horlogère afin de permettre la production de timbres générant un son bien déterminé auparavant, notamment au niveau de sa hauteur tonale et de sa composition fréquentielle, concernaient soit le choix du matériau soit le choix de la géométrie du timbre. Par exemple, le document Par conséquent, d'autres efforts ont été dirigés vers la modification de la géométrie du timbre, par exemple tel qu'exposé dans le document Un autre exemple d'un effort visant une géométrie de timbre particulière est divulgué dans le document Le document Le document Le but de pratiquer une ouverture dans le timbre étant la fixation d'un aimant, voire de rendre au moins une partie du timbre magnétique, les timbres selon les documents Les solutions de l'art antérieur actuellement connues ont alors soit une structure assez complexe empêchant la production convenable des timbres correspondant, soit ne permettent pas d'obtenir un timbre ayant toutes les caractéristiques souhaitables au niveau de la qualité du son produit. Il existe alors toujours le besoin de disposer d'un timbre pour un dispositif de sonnerie d'une pièce d'horlogerie du genre susmentionné dont la structure est relativement peu complexe et qui permette néanmoins de générer un son bien déterminé auparavant, notamment au niveau de sa hauteur tonale et de sa composition fréquentielle, du fait que l'amplitude et la durée des vibrations du timbre qui se produiront suite à un actionnement sous des conditions prédéterminées et soigneusement réglées lors de sa production. De plus, il est souhaitable qu'un tel timbre ne puisse pas seulement avoir des propriétés prédéfinies au niveau de la hauteur tonale et de la composition fréquentielle du son généré, mais qu'il est également possible de régler l'écart du son généré par rapport au son produit par d'autres timbres présents dans la montre, c'est-à-dire de régler l'accord entre différents timbres prévus dans un mécanisme à sonnerie donné, voire même en tenant compte des souhaits d'un utilisateur individuel qui est normalement l'acheteur de la pièce d'horlogerie correspondante. Ces objectifs devraient être achevés tout en garantissant des coûts de production modérés et une intégration simple dans des mécanismes à sonnerie connus. Le but de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients des timbres connus et de réaliser les avantages susmentionnés, notamment de permettre la réalisation d'un timbre de sonnerie qui est simple dans sa conception, qui dispose d'une amplitude et d'une durée de vibrations prédéterminées lors de sa fabrication, produisant ainsi un son d'une hauteur tonale, d'une composition fréquentielle, et d'un écart par rapport à d'autres timbres réglés auparavant. A cet effet, la présente invention propose un timbre du genre susmentionné, notamment pour intégration dans un dispositif de sonnerie d'une pièce d'horlogerie mécanique, qui se distingue par les caractéristiques énoncées à la revendication 1, ainsi qu'une pièce d'horlogerie correspondante comportant un tel timbre. En particulier, la lame ressort d'un timbre selon la présente invention comporte au moins une ouverture formée à l'intérieur de son corps principal. Ces ouvertures peuvent être traversantes ou borgnes. La forme et la taille de ces ouvertures peuvent être adaptées selon les besoins, de même que le plan dans lequel elles sont agencées. Les ouvertures sont, de préférence, usinée par l'intermédiaire d'un laser de découpe ou d'ablation, par électro-érosion, par micro-usinage, ou par jet d'eau, voire par tout autre procédé adapté. Dans une forme d'exécution préférée du timbre selon la présente invention, au moins une de ces ouvertures peut être remplie au moins partiellement par ajout d'un matériau autre que le matériau dans lequel est fabriqué le corps principal de la lame ressort. Le matériau de remplissage peut consister en de l'or, de l'argent, ou du platine. La forme de la section transversale du corps principal de la lame ressort du timbre, la forme du timbre lui-même, ainsi que le matériau du corps principal de la lame ressort peuvent être choisi selon les besoins. Par ces mesures, la géométrie et la composition matérielle du timbre est modifié localement, donc sa rigidité, ce qui permet d'influencer le comportement vibratoire du timbre suite à un actionnement. Du fait qu'un timbre selon la présente invention peut alors être adapté aux besoins à la fois en variant la géométrie du timbre et, le cas échéant, en appliquant une modification au niveau du matériau formant le timbre, il est possible d'influencer avec une précision élevée le son produit par le timbre. D'autres caractéristiques, ainsi que les avantages correspondants, ressortiront des revendications dépendantes, ainsi que de la description exposant ci-après l'invention plus en détail. Les dessins annexés représentent schématiquement et à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution d'un timbre selon la présente invention.
L'invention sera maintenant décrite en détail en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'invention. Un timbre de sonnerie selon la présente invention est destiné à être intégré dans une pièce d'horlogerie, notamment dans une montre bracelet mécanique. La vue de dessus schématique de la La En effet, tel que cela ressort de façon schématique et à titre d'exemple des Dans une première forme d'exécution illustrée à la Si dans les deux formes d'exécution décrites ci-dessus,au moins une ouverture 1.2 du timbre 1 est traversante, dans d'autres variantes d'un timbre 1 non-illustrées aux figures, au moins une ouverture 1.2 pourrait être borgne. De même, il est possible qu'une telle ouverture borgne 1.2 présente une profondeur variable, notamment le long de l'axe longitudinal de la lame ressort 1.1. Par ailleurs, en fonction du nombre d'ouvertures 1.2, cette dernière peut comporter une ou plusieurs ouvertures traversantes 1.2 et/ou une ou plusieurs ouvertures borgnes 1.2, sans qu'il soit nécessaire d'illustrer voire de décrire explicitement toutes les combinaisons possibles. Tel que cela ressort des explications ci-dessus, du fait que la longueur et la largeur de chaque ouverture 1.2 peuvent être choisies selon les besoins, ces ouvertures 1.2 peuvent présenter une forme différente que l'on choisira de façon générale en fonction des besoins concrets au vu d'un timbre donné. Une forme oblongue d'une longueur variable telle qu'illustrée aux En ce qui concerne finalement l'orientation des ouvertures 1.2 formées à l'intérieur du corps principal formé par la lame ressort 1.1 du timbre 1, elles peuvent être usinées dans le plan du mouvement du timbre 1 lors de ses vibrations, c'est-à-dire dans les exemples illustrés aux Deux autres formes d'exécution d'un timbre pour mécanisme à sonnerie selon la présente invention sont illustrées schématiquement et à titre d'exemple aux Par ailleurs, chaque ouverture 1.2 formée à l'intérieur du corps principal de la lame ressort 1.1 du timbre 1 ne peut être remplie que partiellement par ajout d'un matériau 1.3 autre que celui du corps principal du timbre 1, au lieu d'être remplie complètement et de manière homogène par rapport à la surface extérieure du timbre 1 tel qu'illustré aux Plusieurs autres formes d'exécution d'un timbre pour mécanisme à sonnerie selon la présente invention sont encore illustrées, de façon schématique et à titre d'exemple, aux De préférence, les ouvertures 1.2 sont usinées à partir de la surface extérieure de ladite lame ressort 1.1 du timbre 1 par l'intermédiaire d'un laser de découpe 6, tel que cela est illustré schématiquement à la En ce qui concerne la lame ressort 1.1 du timbre 1, sa section transversale peut être de forme sensiblement circulaire, ovale, rectangulaire, ou polygonale. Normalement, on choisira, pour des raisons de simplicité de fabrication, un fil en tant que lame ressort 1.1 du timbre 1. Le diamètre de ce fil est le plus souvent compris dans la plage allant de 0,2 mm à 1,2 mm, de préférence dans la plage allant de 0,4 mm à 0,8 mm. Aussi, comme mentionné ci-dessus, dans une architecture traditionnelle d'un mécanisme à sonnerie d'horlogerie, le timbre 1 présentera conventionnellement au moins partiellement la forme d'un arc de cercle, et consiste en un fil enroulé. La lame ressort 1.1 du timbre 1 ne peut former qu'un cercle incomplet, mais elle peut aussi former un arc de plus de 360 °. Tel que mentionné également ci-dessus, il est aussi possible que la lame ressort 1.1 du timbre 1 soit droit ou possède une autre géométrie spécifique, les ouvertures 1.2 proposées et formées à son intérieur pouvant en effet être usinées à partir de la surface extérieure de la lame ressort 1.1 indépendamment de sa géométrie. La même remarque s'applique en ce qui concerne le matériau du corps principal de la lame ressort 1.1 du timbre 1. De préférence, il est pourtant fabriqué en un matériau métallique, par exemple en acier trempé. Finalement, il reste à noter que la présente invention concerne toute pièce d'horlogerie qui comprend un timbre 1 selon la présente invention. Notamment, il peut s'agir d'une pièce d'horlogerie mécanique, en particulier d'une montre bracelet, qui est équipée d'une sonnerie, d'un réveil, d'un alarme, et/ou d'un mécanisme de répétition, voire de toute autre mécanisme nécessitant un timbre. Au vu de la description détaillée de la structure d'un timbre selon la présente invention figurant ci-dessus, il est clair pour l'homme du métier que, tout en étant de structure relativement simple et peu complexe par rapport à l'art antérieur, un timbre selon la présente invention peut être décliné dans de nombreuses variantes et permet une utilisation flexible. Il est clair qu'un timbre pour mécanisme à sonnerie comportant les caractéristiques mentionnées ci-dessus présente l'avantage important que la géométrie et la composition matérielle d'un tel timbre peuvent être modifiées localement et précisément, influençant donc sa rigidité, ce qui permet de déterminer à l'étape de la mise en son le comportement vibratoire du timbre suite à un actionnement de façon à obtenir le meilleur rapport entre le temps de vibration et le volume sonore, c'est-à-dire la richesse et la beauté du son selon la perception humaine. Du fait qu'un timbre selon la présente invention peut être adapté aux besoins à la fois en variant la géométrie du timbre et, le cas échéant, en appliquant une modification au niveau du matériau formant le timbre, il est possible d'influencer avec une précision élevée le son produit par le timbre, notamment au niveau de la hauteur tonale, de la composition fréquentielle, ainsi que de la durée du son généré. Un tel timbre peut coopérer de manière conventionnelle avec les autres parties de la pièce d'horlogerie dans laquelle il est destiné à être intégré, notamment avec le mécanisme à sonnerie et le reste du mouvement, de sorte que le mécanisme peut facilement être intégré dans des pièces d'horlogerie existantes sans nécessiter d'ajustements spécifiques. En particulier, un timbre selon la présente invention dispose du même encombrement qu'un timbre conventionnel correspondant, en ne provoquant aucune modification de ses dimensions extérieures, pour autant que l'ajout de matière ne dépasse pas le volume des cavités formées par les ouvertures et qu'aucune masselotte ne soit utilisée, que ce soit au niveau du diamètre de sa section transversale ou du diamètre de l'arc de cercle du timbre, dans le cas d'une architecture traditionnelle de mécanismes à sonnerie. Cet avantage est très intéressant car toute augmentation de l'encombrement physique du timbre aurait pour conséquence, du fait de son mouvement lors de sa vibration, une augmentation encore plus importante du volume occupé dans la boîte de montre. Par ailleurs, du fait de la structure relativement simple du timbre, ces avantages sont obtenus en diminuant le volume occupé en comparaison à des timbres similaires de l'art antérieur, et en ayant à disposition des procédés de fabrication du timbre aptes à offrir à la fois la qualité souhaitée en termes du son produit par le timbre ainsi qu'une réelle faisabilité industrielle de la production. Il est encore à remarquer qu'un autre avantage d'un timbre selon la présente invention consiste en le fait qu'il peut être appliqué à tous genres de pièces d'horlogerie à sonnerie, montres à répétition, réveils, alarmes, pendules, horloges, etc.. De même, l'invention n'est pas limitée aux timbres destinés à être actionnés par frappe, notamment par la frappe d'un marteau, mais peut également être utilisée pour des lames ressort actionnées par frottement, par exemple pour des lames ressort utilisées dans des boîtes de musique mécaniques. |