[0001] La présente invention a pour objet un ensemble formé d'une roue et de son axe, la roue étant fixée par friction sur son axe. En mécanique horlogère il est fréquent de devoir fixer une roue par friction sur un axe pour réaliser un embrayage à friction, c'est-à-dire pouvoir transmettre de l'axe à la roue ou inversement un couple jusqu'à une valeur déterminée mais de permettre un déplacement angulaire de la roue par rapport à son axe en dépassant ledit couple de valeur déterminée. Par exemple, la roue de chaussée doit être assemblée de la sorte sur la chaussée pour permettre la marche du rouage mais également la mise à l'heure.
Il en va de même pour toute autre roue ou mobile monté à friction sur un arbre, axe ou tige notamment en son centre, comme par exemple les roues de compteur qui doivent pouvoir entraîner leur axe mais également permettre la remise à zéro.
[0002] Il existe différents moyens pour réaliser un tel assemblage tel que le lanternage ou la réalisation de roues dont le moyeu est réalisé en deux moitiés chacune portée par un barreau, parallèles l'un à l'autre, les reliant à la serge ou périphérie de la roue.
[0003] Ces modes de fixation ne sont pas optimums car, d'une part le couple à partir duquel le glissement se produit n'est pas précis et constant, et d'autre part le centrage de la roue sur son axe est aléatoire et dépend, soit du serrage du lanternage, soit de l'élasticité des barreaux portant les moitiés de moyeux qui n'est pas forcément identique.
[0004] Le but de la présente invention est de permettre la réalisation d'un ensemble formé d'une roue et de son axe assurant un centrage optimum de la roue sur ledit axe et maîtrisant de manière précise la valeur du couple à partir duquel la roue glisse sur son axe.
[0005] La présente invention a pour objet un ensemble formé d'une roue et de son axe, la roue étant fixée par friction sur son axe et notamment d'une roue de chaussée sur la chaussée d'un mouvement d'horlogerie qui obvie aux inconvénients précités et se distingue par les caractéristiques énumérées à la revendication 1 et aux revendications 2 à 12.
[0006] L'invention a également pour objet une roue, notamment une roue de chaussée pour un tel ensemble qui se distingue par les caractéristiques énoncées à la revendication 12.
[0007] Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'ensemble d'une roue et de son axe selon l'invention.
<tb>La fig. 1<sep>est une vue en plan d'une roue non encore assemblée à son axe.
<tb>La fig. 2<sep>est une vue en plan de la roue mise en place sur son axe, celui-ci étant vu en coupe.
<tb>La fig. 3<sep>est une coupe axiale de l'assemblage de la roue sur son axe.
<tb>La fig. 4<sep>est une vue en plan d'une variante de la roue.
[0008] Une forme d'exécution de la roue, par exemple de la roue de chaussée d'un mouvement d'horlogerie (ainsi référée dans la description qui suit) sur la chaussée d'un mouvement d'horlogerie, est illustrée à la fig. 1avant son assemblage sur la chaussée.
[0009] Cette roue comporte une serge 1 munie d'une denture 2 reliée par des bras rigides 3 à un moyeu 4 ouvert, c'est-à-dire ne s'étendant pas sur 360[deg.] mais toutefois sur une portion angulaire supérieure à 180[deg.], typiquement par exemple s'étendant sur un arc de cercle de l'ordre de 190[deg.] à 350[deg.], de préférence d'environ 240[deg.] à 290[deg.]. Les bras 3 et le moyeu ouvert 4 sont solidaires de la serge 1 de la roue et forment une seule pièce avec celle-ci. Ainsi ce moyeu 4 forme un ensemble rigide monolithique et effectivement non déformable avec les bras 3 et la serge 1, ce qui permet d'assurer que l'axe du moyeu 4 soit toujours centré de manière précise sur l'axe de la serge 1.
[0010] Le diamètre interne du moyeu 4 ouvert correspond au diamètre d'une portée 5 d'un axe 6 sur laquelle la roue doit être montée de sorte qu'une fois la roue 1-4 mise en place sur la portée 5 de l'axe 6 cette roue puisse pivoter librement mais sans jeu, éventuellement à frottement doux sur ledit axe 6. Comme ce moyeu ouvert 4 entoure l'axe 6 sur une étendue angulaire supérieure à 180[deg.] le centrage de la roue sur l'axe est assuré avec grande précision.
[0011] Cette roue 1-4 comporte encore un patin de friction 7 disposé dans l'ouverture du moyeu 4 et relié par un bras flexible 8 à la serge 1 de la roue.
[0012] De préférence, la surface de glissement 9 du patin 7 contre l'axe 6 présente une courbure correspondant à la surface extérieure de la portée 5 de l'axe 6. Avant le montage de la roue sur l'axe 6 la surface de glissement ou d'appui 9 du patin 7 est située légèrement, de l'ordre de 1 à 3 dixièmes de mm, à l'intérieur d'une circonférence c passant par la surface intérieure cylindrique 10 du moyeu 4.
[0013] Lorsque la roue est montée sur la portée 5 de l'axe 6, comme illustré à la fig. 2, la face d'appui ou de friction 9 du patin 7 est déplacée radialement vers l'extérieur ce qui déforme élastiquement le bras 8 provoquant par réaction une force d'appui contre l'axe 6.
[0014] La raideur du bras 8 est déterminée de manière à ce que la force d'appui du patin 7 contre l'axe 6 permette d'atteindre la valeur du couple préalablement définie qui, si elle est dépassée, permet un glissement et donc une rotation entre l'axe et la roue et en dessous de laquelle la roue entraîne l'axe ou inversement en rotation.
[0015] Suivant la force d'appui désirée et la raideur du bras 8 portant le patin dépendant de ses dimensions, de sa forme et du matériau dans lequel la roue est faite, la portion de la serge 1 située entre les bras 3 adjacents au bras flexible 8 peut participer à la déformation élastique provocant la force d'appui du patin 7 contre la portée 5 de l'axe 6.
[0016] Si tel est le cas, il faut soit usiner la denture 2 de la roue lorsqu'elle est montée sur l'axe 6, soit calculer la déformation de cette portion de la serge 1 et usiner la denture 2 en tenant compte de cette déformation pour qu'une fois déformée après montage de la roue sur l'axe ladite denture 2 soit rigoureusement circulaire.
[0017] Comme on le voit sur la coupe de la fig. 3, une butée axiale 11 est fixée par des vis 12 dans la chaussée 13 pour empêcher tout déplacement axial de la roue 1, 2, 3, 4 par rapport à l'axe. Cette butée axiale 11 n'appuie pas sur la roue 1-4 qui ne doit être maintenue sur l'axe 6 que par la force de friction induite par le patin 7 du bras élastique 8.
[0018] De préférence la face d'appui 9 du patin 7 du bras élastique est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du bras 8 pour réduire la flexion du bras 8 pour l'obtention d'une force d'appui prédéterminée du patin 7 contre l'axe.
[0019] Dans une variante, la butée axiale 11 peut être supprimée. Dans ce cas on donne avantageusement une forme conique à la portée 5, et/ou à la surface interne du moyeu 4 et à la surface d'appui 9 du patin 7, ce qui tend à maintenir la roue contre la chaussée 13.
[0020] Dans la variante illustrée à la fig. 4, la roue 1 avec sa denture 2 est pleine à l'exception de deux ouvertures 14, 15 situées de part et d'autre du bras élastique 8. Le moyeu rigide 4 est ici formé par la portion centrale de la planche 16 de la roue et entoure sur plus de 180[deg.] l'axe 6.
[0021] Dans une autre variante (non illustrée), notamment de cette dernière forme d'exécution, la roue pourrait comporter deux bras élastiques 8 opposés, le moyeu ouvert 4 comportant alors deux ouvertures laissant chacune passer un patin 7 d'un bras élastique. De toute façon même dans cette exécution le moyeu 4 solidaire de la serge 1 entoure plus de la moitié de la surface périphérique de l'axe 6 pour assurer un centrage précis de la roue 1 sur cet axe 6.
[0022] Cet assemblage par friction d'une roue sur son axe, notamment pour des mécanismes horlogers fins et précis, est particulièrement avantageux car il assure un centrage précis de la roue sur l'axe, le moyeu ouvert 4 fixe et rigide par rapport à la serge 1 ou partie périphérique de la roue entourant l'axe sur une étendue angulaire supérieure à 180[deg.] et la force d'appui du bras élastique 8 contre l'axe pouvant être déterminée de façon précise en fonction de la forme du bras élastique 8, de la matière de la roue etc. pour obtenir la valeur précise prédéterminée du couple entre la roue et son axe provoquant la rotation relative de ces éléments.
[0023] La roue 1-4 peut être formée dans différentes matières usuellement utilisées pour la réalisation de roue d'horlogerie tel que du laiton, de l'acier, du nickel, du bronze, du silicium ou une matière composite. Cette roue 1 comporte généralement une denture 2 comme décrit dans ce qui précède mais dans des variantes la roue 1 pourrait ne pas comporter de denture.
The present invention relates to an assembly formed of a wheel and its axis, the wheel being fixed by friction on its axis. In watchmaking mechanics it is common to have to fix a wheel by friction on an axis to realize a friction clutch, that is to say to be able to transmit from the axis to the wheel or conversely a couple up to a determined value but to allow an angular displacement of the wheel with respect to its axis by exceeding said pair of determined value. For example, the road wheel must be assembled in this way on the roadway to allow the running of the wheel but also the time setting.
It is the same for any other wheel or mobile mounted friction on a shaft, axis or rod including its center, such as the counter wheels that must be able to drive their axis but also allow resetting.
There are various ways to achieve such an assembly such as lanternage or the realization of wheels whose hub is made in two halves each carried by a bar, parallel to one another, connecting them to the serge or periphery of the wheel.
These modes of attachment are not optimal because on the one hand the torque from which the slip occurs is not accurate and constant, and secondly the centering of the wheel on its axis is random and depends on either the tightening of the lanternage or the elasticity of the bars bearing the halves of hubs which is not necessarily identical.
The object of the present invention is to allow the realization of an assembly formed of a wheel and its axis ensuring optimum centering of the wheel on said axis and precisely controlling the value of the torque from which the wheel slides on its axis.
The present invention relates to a set formed of a wheel and its axis, the wheel being fixed by friction on its axis and in particular a road wheel on the floor of a watch movement that obvie to the aforementioned drawbacks and is distinguished by the features listed in claim 1 and claims 2 to 12.
The invention also relates to a wheel, in particular a road wheel for such an assembly which is distinguished by the features set forth in claim 12.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the assembly of a wheel and its axis according to the invention.
<tb> Fig. 1 <sep> is a plan view of a wheel not yet assembled to its axis.
<tb> Fig. 2 <sep> is a plan view of the wheel set up on its axis, the latter being seen in section.
<tb> Fig. 3 <sep> is an axial section of the assembly of the wheel on its axis.
<tb> Fig. 4 <sep> is a plan view of a variant of the wheel.
An embodiment of the wheel, for example the wheel of a clockwork movement (thus referred to in the following description) on the floor of a watch movement, is illustrated in FIG. fig. 1before its assembly on the roadway.
This wheel comprises a serge 1 provided with a toothing 2 connected by rigid arms 3 to an open hub 4, that is to say not extending over 360 [deg.] But however on a portion angular greater than 180 [deg.], typically for example extending over an arc of the order of 190 [deg.] to 350 [deg.], preferably from about 240 [deg.] to 290 [ deg.]. The arms 3 and the open hub 4 are integral with the serge 1 of the wheel and form a single piece therewith. Thus this hub 4 forms a rigid monolithic and effectively non-deformable assembly with the arms 3 and the serge 1, which ensures that the axis of the hub 4 is always precisely centered on the axis of the serge 1.
The inner diameter of the open hub 4 corresponds to the diameter of a bearing 5 of an axis 6 on which the wheel must be mounted so that once the wheel 1-4 placed on the scope 5 of the 6 axis this wheel can rotate freely but without play, possibly with gentle friction on said axis 6. As this open hub 4 surrounds the axis 6 over an angular extent greater than 180 [deg.] the centering of the wheel on the axis is assured with great precision.
This wheel 1-4 further comprises a friction pad 7 disposed in the opening of the hub 4 and connected by a flexible arm 8 to the serge 1 of the wheel.
Preferably, the sliding surface 9 of the shoe 7 against the axis 6 has a curvature corresponding to the outer surface of the bearing surface 5 of the axis 6. Before mounting the wheel on the axis 6 the surface slip or support 9 of the pad 7 is located slightly, of the order of 1 to 3 tenths of a mm, inside a circumference c passing through the cylindrical inner surface 10 of the hub 4.
When the wheel is mounted on the bearing 5 of the axis 6, as shown in FIG. 2, the bearing or friction face 9 of the shoe 7 is moved radially outwards which elastically deforms the arm 8 causing reaction by a bearing force against the axis 6.
The stiffness of the arm 8 is determined so that the support force of the shoe 7 against the axis 6 allows to reach the value of the previously defined torque which, if exceeded, allows a slip and therefore a rotation between the axis and the wheel and below which the wheel drives the axis or vice versa in rotation.
Depending on the desired support force and the stiffness of the arm 8 bearing the pad depending on its dimensions, its shape and the material in which the wheel is made, the portion of the serge 1 located between the arms 3 adjacent to the flexible arm 8 can participate in the elastic deformation provoking the bearing force of the pad 7 against the bearing 5 of the axis 6.
If this is the case, it is necessary either to machine the toothing 2 of the wheel when it is mounted on the axis 6, or to calculate the deformation of this portion of the serge 1 and to machine the toothing 2 taking into account the this deformation so that once deformed after mounting the wheel on the axis said toothing 2 is strictly circular.
As seen in the section of FIG. 3, an axial stop 11 is fixed by screws 12 in the roadway 13 to prevent axial displacement of the wheel 1, 2, 3, 4 relative to the axis. This axial abutment 11 does not bear on the wheel 1-4 which must be maintained on the axis 6 only by the friction force induced by the shoe 7 of the elastic arm 8.
Preferably the bearing face 9 of the pad 7 of the elastic arm is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the arm 8 to reduce the bending of the arm 8 to obtain a predetermined bearing force of the pad 7 against the axis.
In a variant, the axial stop 11 may be omitted. In this case, a conical shape is advantageously provided at the bearing surface 5, and / or at the inner surface of the hub 4 and at the bearing surface 9 of the pad 7, which tends to keep the wheel against the roadway 13.
In the variant illustrated in FIG. 4, the wheel 1 with its toothing 2 is full except for two openings 14, 15 located on either side of the elastic arm 8. The rigid hub 4 is here formed by the central portion of the board 16 of the wheel and surround over 180 [deg.] axis 6.
In another variant (not shown), including the latter embodiment, the wheel could comprise two opposed resilient arms 8, the open hub 4 then having two openings each allowing a skid 7 to pass an elastic arm . Anyway even in this embodiment the hub 4 secured to the serge 1 surrounds more than half of the peripheral surface of the axis 6 to ensure accurate centering of the wheel 1 on the axis 6.
This assembly by friction of a wheel on its axis, especially for fine and precise clockmechanisms, is particularly advantageous because it ensures a precise centering of the wheel on the axis, the open hub 4 fixed and rigid relative to the serge 1 or peripheral part of the wheel surrounding the axis over an angular extent greater than 180 [deg.] and the bearing force of the elastic arm 8 against the axis that can be determined precisely according to the shape the elastic arm 8, the material of the wheel etc. to obtain the predetermined precise value of the torque between the wheel and its axis causing the relative rotation of these elements.
The wheel 1-4 may be formed in different materials usually used for the realization of a watch wheel such as brass, steel, nickel, bronze, silicon or a composite material. This wheel 1 generally has a toothing 2 as described above, but in variants the wheel 1 may not have toothing.