EP3182219B1 - Piece d'horlogerie comprenant une boite munie d'un couvercle articule et un dispositif de verrouillage du couvercle - Google Patents

Piece d'horlogerie comprenant une boite munie d'un couvercle articule et un dispositif de verrouillage du couvercle Download PDF

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EP3182219B1
EP3182219B1 EP16201470.8A EP16201470A EP3182219B1 EP 3182219 B1 EP3182219 B1 EP 3182219B1 EP 16201470 A EP16201470 A EP 16201470A EP 3182219 B1 EP3182219 B1 EP 3182219B1
Authority
EP
European Patent Office
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lid
magnetic
magnet
magnetic device
hinge
Prior art date
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Active
Application number
EP16201470.8A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3182219A1 (fr
Inventor
Davide Sarchi
Benoît LÉGERET
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.)
Montres Breguet SA
Original Assignee
Montres Breguet SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Montres Breguet SA filed Critical Montres Breguet SA
Publication of EP3182219A1 publication Critical patent/EP3182219A1/fr
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Publication of EP3182219B1 publication Critical patent/EP3182219B1/fr
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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
    • G04B37/0008—Cases for pocket watches and wrist watches
    • G04B37/0016—Cases for pocket watches and wrist watches with folding cover or folding bottom (hinge without spring)

Definitions

  • the present invention relates to a timepiece comprising a box provided with a hinged lid and a cover locking device.
  • a locking device is generally provided to temporarily hold the lid closed, until the user actuates this device to open the lid.
  • a locking device comprises in the middle part a removable element cooperating with a spring, this removable element being housed under the pressure of the spring in a cavity provided for this purpose in the lid.
  • a pusher can be provided in the middle part, which acts on the movable member against the spring so as to release this movable member.
  • a conventional embodiment further comprises a spring arranged at the hinge of the lid.
  • the document CH 697 850 proposes a more sophisticated system with a positioning finger pressed by a spring acting at the hinge of the cover, the finger and the spring being housed in a vertical cavity machined in the middle part.
  • the articulation is conventionally obtained by a pin passing through at least a first horizontal hole provided in the middle part and at least a second horizontal hole provided in a tubular part of the lid forming a hinge.
  • the tubular portion has a non-circular outer surface and arranged so that the finger bears on this surface to exert a first torque in the closing direction when the lid is closed and a second torque in the opening direction when the lid is open.
  • Such a system has the advantage of being discreet and is provided without actuating pushbutton.
  • he plans to arrange a finger and a spring in a hole machined in the middle part.
  • it is difficult to ensure a closing torque strong enough to prevent the lid from opening involuntarily. Indeed, a force applied with a small lever at the joint generates a relatively low closing torque.
  • the document CN 203 745 802 U schematically depicts a watch case inserted in an opening of a carrier that presents.
  • the support comprises a fixed base and an articulated cover allowing, in the closed position, to cover the watch case while, in the open position, the time can be read.
  • the cover and the base respectively comprise two magnets arranged so as to keep the cover in the closed position by magnetic attraction.
  • the present invention relates to a timepiece as defined in claim 1.
  • the magnetic device generates, for relatively small distances between the element with high magnetic permeability and a magnet which is arranged movable relative to this element, globally a magnetic attraction force on this movable magnet which tends to bring it closer to the element. with high magnetic permeability and thus to define a restoring force towards this element.
  • the direction of the global magnetic force is reversed as soon as a reversal distance of the direction of the global magnetic force is exceeded, the magnetic device then generating overall a magnetic repulsion force on the movable magnet which tends to push it away from the element with high magnetic permeability and therefore away from this element.
  • the notion of 'mobile' is here related to the element with high magnetic permeability.
  • this element is incorporated in the lid, it is then the middle part of the box that is movable.
  • Such a magnetic device makes it possible in particular to obtain a bistable locking device having a first stable position corresponding to a closed configuration of the magnetic device where it generates a magnetic attraction force and a second stable position corresponding to an open configuration of the magnetic device where it generates a magnetic repulsion force.
  • the second stable position at greater distance, can be defined by a stop limiting the opening of the lid.
  • the hinged lid is connected to the middle of the box by a hinge and the aforementioned magnetic device is a first magnetic device.
  • the locking device further comprises a second magnetic device similar to the first magnetic device, the first and second magnetic devices being arranged on either side of the lid hinge and substantially symmetrically relative to this hinge.
  • the locking device comprises a second magnetic device in addition to the aforementioned magnetic device, the latter defining a first magnetic device.
  • the first magnetic device is located along the upper surface of the middle part of the box, close to a position opposite to the hinge connecting the cover to this middle part, while the second magnetic device is located close to this hinge and arranged so as to generate, when the lid is open, a magnetic repulsion force between this lid and the box.
  • the magnetic device 2 comprises a first magnet 4, a high magnetic permeability element 6 which is integral with the first magnet and a second magnet 8 which is movable.
  • the element 6 is arranged between the first magnet and the second magnet. It is arranged in contact or close to the first magnet. In particular, the element 6 is glued to the first magnet as shown in FIG. Figure 2 .
  • This element is constituted by examples of a carbon steel, tungsten carbide, nickel, FeSi or FeNi, or other alloys with cobalt such as Vacozet® (CoFeNi) or Vacoflux® (CoFe).
  • Element 6 is characterized by a saturation field Bs and a permeability ⁇ .
  • the magnets 4 and 8 are for example ferrite, FeCo or PtCo, rare earths such as NdFeB or SmCo. These magnets are characterized by their remanent field Br1 and Br2.
  • the element with high magnetic permeability 6 has a central axis 10 which is substantially coincident with the magnetization axis of the first magnet 4 and also with the magnetization axis of the second magnet 8.
  • the respective magnetization directions of the magnets 4 and 8 are reversed so that the polarities of these two magnets are opposite. These magnets are likely to undergo relative movement between them over a certain relative distance.
  • the magnet 4 is fixed and the magnet 8 is movably mounted so that the relative movement between them has a direction substantially along the central axis 10.
  • the element 6 has dimensions in a plane orthogonal to the central axis 10 which are greater than those of the first magnet 4 and those of the second magnet 8 in projection in this orthogonal plane.
  • the magnet 8 is subjected to a global magnetic repulsion force which tends to move away from the element 6 when the distance between the magnet 8 and the element 6 is greater than an inversion distance D inv .
  • this magnet 8 is subjected to a global magnetic attraction force which tends to approach it to the element 6 and, if nothing opposes it, put it in contact with that element, and then keep it in that position.
  • the global magnetic force is a continuous function of the distance between the components and it has a value of zero at the reversal distance D inv .
  • the distance between the first magnet 4 and the element 6, integral with this magnet is less than or substantially equal to one-tenth of the length of the first magnet along its axis of magnetization, which is advantageously merged with the axis
  • the inversion distance D inv is determined by the geometry of the three parts forming the device 2 and their magnetic properties.
  • the Figure 2 partially shows a clock mechanism 12 of the type incorporated in the timepiece according to the invention and comprising the magnetic device 2 of the Figure 1 .
  • This clock mechanism comprises a first portion 14 and a second portion 18 capable of being mutually relative to each other over a given relative distance along the axis 10.
  • the first portion comprises a first non-magnetic support 15, a first magnet 4 mounted fixed on this first support and a high magnetic permeability element 6 also fixedly mounted on the first support.
  • the second portion 18 comprises a second support 19 and a second magnet 8 fixedly mounted on the second support.
  • the element 6 is arranged between the first magnet and the second magnet.
  • This second range corresponds to distances between the first and second parts, and therefore at distances D between the element 6 and the magnet 8, which are smaller than the distances corresponding to the first range 26 of the relative distance.
  • the first and second magnets are cylindrical and the element with high permeability magnetic 6 has the shape of a disc.
  • the element 6 has a central axis 10 which is substantially coincident with the respective magnetization axes of the first and second magnets.
  • the first and second parts 15 and 19 are arranged so that the relative movement between them is performed here substantially along the central axis 10.
  • the clock mechanism according to the invention remains functional without the latter condition, the direction of the relative movement may have an angle relative to the central axis 10.
  • the two magnets are substantially aligned when the distance between the two parts 14 and 18 decreases, in particular in the second range 24 of the relative distance, this to maximize the magnetic attraction force between the magnet 8 and the element 6. Then, the movable portion can undergo a circular motion and form in particular a pivoted or articulated piece.
  • the magnetization axis of the fixed magnet is preferably substantially tangential to the circular axis defined by the circular motion of the movable magnet 8.
  • the first and second parts respectively have two lateral surfaces 16 and 20, the surface 16 defining a stop for the part 18.
  • This stop determines a minimum distance D min between the element 6 and the magnet 8.
  • the relative distance between the first and second surfaces and the second part on which the relative movement occurs between them corresponds, at the level of the magnetic device 2, to a range of distances D between the minimum distance D min and a maximum distance D max between the element 6 and the 8.
  • This maximum distance D max is generally defined by the associated clock mechanism and imposed by a stop or an elastic return.
  • the graph of the Figure 3 shows an example of curve 22 for the overall magnetic force, which is exerted between the first and second parts 14 and 18 of the watch mechanism 12, as a function of the distance D between the high magnetic permeability element 6 and the moving magnet 8.
  • the relative distance over which relative movement can take place between the two parts 14 and 18 is formed of two areas 24 and 26.
  • the global magnetic force is a force of attraction generated between the two parts, this attraction force rapidly increasing when the magnet 8 approaches the element 6.
  • the attraction force has a maximum value theoretically for a zero distance between them and practically, in the clock mechanism 12, for the minimum distance D min .
  • the range 24 extends between this minimum distance and a distance D inv inversion of the direction of the magnetic force between the first and second parts. For the inversion distance D inv, the global magnetic force is therefore equal to zero. Beyond this inversion distance, in the range 26, the overall magnetic force is a repulsive force generated between the first and second parts.
  • the magnetic repulsion force has, in absolute value, a maximum which is less than the maximum of the attraction force. However, depending on the dimensioning chosen, it is possible to reverse this ratio. Then, it will be noted that the repulsion force varies little over a relatively wide range of distances (here between 0.4 mm and 1.0 mm and indeed beyond), this repulsive force thus being substantially constant over this range of distances. By increasing the size of the magnets and / or their remanent magnetic field, the repulsive force can remain significant over a relatively large distance of several millimeters. It will again be noted that the inversion distance can also vary and in particular increase as a function of the sizing of the various magnetic components forming the magnetic device.
  • the element with high magnetic permeability consists of a metal glass based on iron or cobalt.
  • the first part is fixed and that the high magnetic permeability element forms a stop for the second movable part whose movable magnet bears against this element at the minimum distance between them.
  • the contact surface of the high magnetic permeability element is preferably cured to at least 650 HV.
  • the magnet mobile comprises on a surface facing the first part a protective coating which abuts against the element with high magnetic permeability at the minimum distance.
  • the timepiece 92 comprises a box 94 and a hinged cover 96 which is mounted on this box to cover the front face of the box. In a variant, such a cover covers the rear face of the box.
  • the lid is assembled to the box by means of a hinge allowing the opening and closing of the lid.
  • a lid locking device is provided to firstly maintain the lid in its closed position, while allowing a user to open it if desired.
  • This locking device according to the invention is formed by a magnetic device of the type described above with reference to the Figures 1 to 3 , the first part of the magnetic device being incorporated in the box, more particularly to the middle part 98, while its second part is incorporated in the lid, or vice versa. The locking device thus takes advantage of the remarkable physical properties of the specific magnetic device described above.
  • the magnetic device of the locking device has the function of holding the lid in its closed position with a certain force generated by the magnetic attraction between the first and second parts of the magnetic device, as previously discussed.
  • the locking device thus defines a locking system of the cover in its closed position, without requiring a conventional lock formed of a movable mechanical element which is inserted into a housing to lock the cover and without requiring a particular spring exerting a pressure on such an element.
  • the middle part 98 comprises in an upper groove of which is inserted the first part 100 of a magnetic device according to the invention, this first part being formed of a magnet 102, having an arcuate shape, and an element ferromagnetic 104 whose outer surface is substantially flush with an upper surface of the middle part, this ferromagnetic element having a shape similar to that of the magnet 102 and being arranged above it.
  • the second part of the magnetic device which is formed by a magnet 106 having a magnetization axis of direction opposite to that of the magnet 102 (when this lid is closed).
  • This magnet 106 also has an arcuate shape. It will be noted that the shape of the magnet 106 shown in FIG.
  • Figure 4 is given as an example. Indeed, other arrangements and shapes can be provided in various embodiments.
  • two similar magnetic devices are arranged on either side of the hinge of the cover, symmetrically relative to this hinge to prevent a torsion torque is applied at the hinge when the actuating the lid from its closed position.
  • the locking device is particularly interesting in that, once the lid separated by a certain distance from the upper surface of the middle part when it is opened, the overall magnetic force between the two parts of its magnetic device is a force of repulsion that tends to open the lid and then to keep it open. To close it, it is necessary to overcome this force of magnetic repulsion until it decreases when approaching the point of inversion of the direction of the global magnetic force (see graph at Figure 3 ), and only then comes a force magnetic attraction that pulls the lid towards the middle part to then maintain it in its closed position. As stated in Figure 3 this magnetic attraction force increases rapidly as the lid approaches the upper surface of the middle part. Once the edge of the lid is in contact with the upper surface of the caseband, the lid is held in place by the magnetic attraction force. In a variant, it may however provide additional means for temporarily holding the cover in its open position.
  • the magnetic device or the magnetic devices forming the locking device is / are arranged (s) close to the hinge of the lid.
  • at least one first magnetic device as described above is arranged in a position remote from the hinge and at least one second magnetic device, generating at least one repulsive force when the lid is open, is arranged close hinge.
  • the timepiece further comprises a bezel 108 supporting a lens 110 and sealingly attached to the middle part.
  • the lid also includes an ice 112, which has a diameter smaller than that of the ice 110 to reveal only part of the visible elements through the ice 110.

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Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention concerne une pièce d'horlogerie comprenant une boîte munie d'un couvercle articulé et un dispositif de verrouillage du couvercle.
    • Arrière-plan technologique
  • On connait diverses montres de poche dont la boîte est équipée d'un couvercle articulé soit du côté de la lunette, soit du côté du fond et pouvant être ouvert et fermé par un utilisateur. A cet effet, un dispositif de verrouillage est généralement prévu pour maintenir temporairement le couvercle fermé, jusqu'à ce que l'utilisateur actionne ce dispositif pour ouvrir le couvercle. Dans une réalisation classique, un tel dispositif de verrouillage comprend dans la carrure un élément amovible coopérant avec un ressort, cet élément amovible venant se loger sous la pression du ressort dans une cavité prévue à cet effet dans le couvercle. Pour déverrouiller le couvercle, un poussoir peut être prévu dans la carrure, lequel agit sur l'élément mobile à l'encontre du ressort de manière à libérer cet élément mobile. Une réalisation de ce type est par exemple décrite dans le document US 3,313,101 et dans le document EP 2 309 349 .
  • Pour maintenir le couvercle dans sa position ouverte, une réalisation classique comprend en outre un ressort agencé au niveau de l'articulation du couvercle.
  • Le document CH 697 850 propose un système plus sophistiqué avec un doigt de positionnement pressé par un ressort agissant au niveau de l'articulation du couvercle, ce doigt et ce ressort étant logés dans une cavité verticale usinée dans la carrure. L'articulation est obtenue classiquement par une goupille traversant au moins un premier trou horizontal prévu dans la carrure et au moins un deuxième trou horizontal prévu dans une partie tubulaire du couvercle formant une charnière. La partie tubulaire présente une surface extérieure non entièrement circulaire et agencée de manière que le doigt prend appui sur cette surface pour exercer un premier couple dans le sens de fermeture lorsque le couvercle est fermé et un deuxième couple dans le sens de l'ouverture lorsque le couvercle est ouvert. On a ainsi un système bistable pour le maintien temporaire du couvercle soit dans sa position fermée, soit dans sa position ouverte. Un tel système à l'avantage d'être discret et il est prévu sans bouton-poussoir d'actionnement. Cependant, il prévoit d'agencer un doigt et un ressort dans un trou usiné dans la carrure. De plus, il est difficile d'assurer un couple de fermeture suffisamment fort pour éviter que le couvercle ne s'ouvre de manière involontaire. En effet, une force appliquée avec un petit bras de levier au niveau de l'articulation engendre un couple de fermeture relativement faible.
  • Le document CN 203 745 802 U décrit schématiquement une boîte de montre insérée dans une ouverture d'un support qui présente. Le support comprend une base fixe et un couvercle articulé permettant, en position fermée, de recouvrir la boîte de montre alors que, en position ouverte, l'heure peut être lue. Le couvercle et la base comprennent respectivement deux aimants agencés de manière à permettre de maintenir le couvercle en position fermée par attraction magnétique.
    • Résumé de l'invention
  • Un objectif de la présente invention est de fournir une pièce d'horlogerie comprenant une boîte munie d'un couvercle articulé et un dispositif de verrouillage de ce couvercle qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés. Un autre objectif de la présente invention est de fournir une telle pièce d'horlogerie avec un dispositif de verrouillage relativement peu complexe et qui assure d'une part un couple de fermeture relativement fort et également un couple de maintien en position ouverte qui soit suffisant.
  • A cet effet, la présente invention concerne une pièce d'horlogerie telle que définie à la revendication 1.
  • Le dispositif magnétique engendre, pour de relativement petits éloignements entre l'élément à haute perméabilité magnétique et un aimant qui est agencé mobile relativement à cet élément, globalement une force d'attraction magnétique sur cet aimant mobile qui tend à le rapprocher de l'élément à haute perméabilité magnétique et donc à définir une force de rappel en direction de cet élément. Cependant, en éloignant l'aimant mobile de l'élément à haute perméabilité magnétique, le sens de la force magnétique globale est inversé dès qu'une distance d'inversion du sens de la force magnétique globale est dépassée, le dispositif magnétique engendrant alors globalement une force de répulsion magnétique sur l'aimant mobile qui tend à le repousser de l'élément à haute perméabilité magnétique et donc à l'éloigner de cet élément. On remarquera que la notion de 'mobile' est ici relative à l'élément à haute perméabilité magnétique. Ainsi, si cet élément est incorporé au couvercle, c'est alors la carrure de la boîte qui est mobile.
  • Un tel dispositif magnétique permet notamment d'obtenir un dispositif de verrouillage bistable ayant une première position stable correspondant à une configuration fermée du dispositif magnétique où il engendre une force d'attraction magnétique et une seconde position stable correspondant à une configuration ouverte du dispositif magnétique où il engendre une force de répulsion magnétique. La deuxième position stable, à plus grande distance, peut être définie par une butée limitant l'ouverture du couvercle.
  • Dans un premier mode de réalisation particulier, le couvercle articulé est relié à la carrure de la boîte par une charnière et le dispositif magnétique susmentionné est un premier dispositif magnétique. Le dispositif de verrouillage comprend en outre un deuxième dispositif magnétique similaire au premier dispositif magnétique, les premier et deuxième dispositifs magnétiques étant agencés de part et d'autre de la charnière du couvercle et de manière sensiblement symétrique relativement à cette charnière.
  • Dans un deuxième mode de réalisation particulier, le dispositif de verrouillage comprend un deuxième dispositif magnétique en plus du dispositif magnétique mentionné précédemment, ce dernier définissant un premier dispositif magnétique. Le premier dispositif magnétique est situé, le long de la surface supérieure de la carrure de la boîte, proche d'une position opposée à la charnière reliant le couvercle à cette carrure, alors que le deuxième dispositif magnétique est situé proche de cette charnière et agencé de manière à engendrer, lorsque le couvercle est ouvert, une force magnétique de répulsion entre ce couvercle et la boîte.
    • Brève description des dessins
  • L'invention sera décrite ci-après à l'aide de dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
    • La Figure 1 montre un premier mode de réalisation d'un dispositif magnétique pour un mécanisme horloger selon l'invention;
    • La Figure 2 montre partiellement un premier mode de réalisation d'un mécanisme horloger incorporant le dispositif magnétique de la Figure 1 ;
    • La Figure 3 représente graphiquement la force magnétique, intervenant dans le dispositif magnétique de la Figure 1, respectivement dans le mécanisme horloger de la Figure 2, en fonction de la distance D entre un élément à haute réluctance magnétique et un aimant mobile du dispositif magnétique;
    • La Figure 4 montre une pièce d'horlogerie selon l'invention comprenant une boîte munie d'un couvercle articulé et un dispositif magnétique de verrouillage du couvercle; et
    • La Figure 5 est une coupe partielle de la pièce d'horlogerie de la Figure 4 selon un axe 6h-12h.
    Description détaillée de l'invention
  • En référence aux Figures 1 à 3, on décrira ci-après de manière générale un dispositif magnétique formant le dispositif de verrouillage d'un couvercle articulé et monté sur une boîte de montre, selon l'invention.
  • Le dispositif magnétique 2 comprend un premier aimant 4, un élément à haute perméabilité magnétique 6 qui est solidaire du premier aimant et un deuxième aimant 8 qui est mobile. L'élément 6 est agencé entre le premier aimant et le deuxième aimant. Il est agencé en contact ou proche du premier aimant. En particulier, l'élément 6 est collé au premier aimant comme montré à la Figure 2. Cet élément est constitué par exemples d'un acier au carbone, de carbure tungstène, de nickel, de FeSi ou FeNi, ou d'autres alliages avec du cobalt comme le Vacozet® (CoFeNi) ou le Vacoflux® (CoFe). L'élément 6 est caractérisé par un champ de saturation Bs et une perméabilité µ. Les aimants 4 et 8 sont par exemples en ferrite, en FeCo ou PtCo, en terres rares comme NdFeB ou SmCo. Ces aimants sont caractérisés par leur champ rémanent Br1 et Br2.
  • L'élément à haute perméabilité magnétique 6 présente un axe central 10 qui est sensiblement confondu avec l'axe d'aimantation du premier aimant 4 et également avec l'axe d'aimantation du deuxième aimant 8. Les sens d'aimantation respectifs des aimants 4 et 8 sont inversés de sorte que les polarités de ces deux aimants sont opposées. Ces aimants sont susceptibles de subir entre eux un mouvement relatif sur une certaine distance relative. Dans l'exemple représenté aux Figures 1 et 2, l'aimant 4 est fixe et l'aimant 8 est monté mobile de manière que le mouvement relatif entre eux présente une direction sensiblement le long de l'axe central 10. Dans la variante avantageuse représentée aux Figures 1 et 2, l'élément 6 présente des dimensions dans un plan orthogonal à l'axe central 10 qui sont supérieures à celles du premier aimant 4 et à celles du deuxième aimant 8 en projection dans ce plan orthogonal.
  • Grâce à l'agencement de l'élément 6 entre les deux aimants 4 et 8 avec cet élément 6 situé et maintenu proche de l'aimant 4 ou contre celui-ci, l'aimant 8 est soumis à une force globale de répulsion magnétique qui tend à l'éloigner de l'élément 6 lorsque la distance entre l'aimant 8 et l'élément 6 est supérieure à une distance d'inversion Dinv. Par contre, lorsque la distance entre l'aimant 8 et l'élément 6 est inférieure à la distance Dinv, cet aimant 8 est soumis à une force globale d'attraction magnétique qui tend à l'approcher de l'élément 6 et, si rien ne s'y oppose, à le mettre en contact contre cet élément, puis les maintenir dans cette position. La force magnétique globale est une fonction continue de la distance entre les composants et elle a une valeur nulle à la distance d'inversion Dinv. Ceci est un fonctionnement remarquable et surprenant du dispositif magnétique 2 qui est mis à profit dans la pièce d'horlogerie selon l'invention. De préférence, la distance entre le premier aimant 4 et l'élément 6, solidaire de cet aimant, est inférieure ou sensiblement égale à un dixième de la longueur du premier aimant selon son axe d'aimantation, lequel est avantageusement confondu avec l'axe central 10 de l'élément 6. La distance d'inversion Dinv est déterminée par la géométrie des trois pièces formant le dispositif 2 et leurs propriétés magnétiques.
  • La Figure 2 montre partiellement un mécanisme horloger 12 du type incorporé dans la pièce d'horlogerie selon l'invention et comprenant le dispositif magnétique 2 de la Figure 1. Ce mécanisme horloger comprend une première partie 14 et une deuxième partie 18 susceptibles de subir entre elles un mouvement relatif sur une distance relative donnée le long de l'axe 10. La première partie comprend un premier support non magnétique 15, un premier aimant 4 monté fixement sur ce premier support et un élément à haute perméabilité magnétique 6 également monté fixement sur le premier support. La deuxième partie 18 comprend un deuxième support 19 et un deuxième aimant 8 monté fixement sur ce deuxième support. L'élément 6 est agencé entre le premier aimant et le deuxième aimant. Ces deux aimants sont agencés en répulsion magnétique de manière que l'aimant 8 subit, sur une première plage 26 de la distance relative susmentionnée (voir Figure 3), globalement une force de répulsion magnétique qui tend à l'éloigner de l'élément 6. Ensuite, l'élément 6 et les deux aimants sont agencés de manière que le deuxième aimant 8 subit, sur une deuxième plage 24 de la distance relative susmentionnée, globalement une force d'attraction magnétique. Cette deuxième plage correspond à des éloignements entre les première et deuxième parties, et donc à des distances D entre l'élément 6 et l'aimant 8, qui sont inférieurs aux éloignements correspondant à la première plage 26 de la distance relative.
  • Dans la variante représentée aux Figures 1 et 2, les premier et deuxième aimants sont cylindriques et l'élément à haute perméabilité magnétique 6 a la forme d'un disque. L'élément 6 présente un axe central 10 qui est sensiblement confondu avec les axes d'aimantation respectifs des premier et deuxième aimants. Les première et deuxième parties 15 et 19 sont agencées de manière que le mouvement relatif entre elles est effectué ici sensiblement le long de l'axe central 10. Cependant, on notera que le mécanisme horloger selon l'invention reste fonctionnel sans cette dernière condition, la direction du mouvement relatif pouvant présenter un certain angle relativement à l'axe central 10. Toutefois, dans ce cas, il est préférable que les deux aimants s'alignent sensiblement lorsque l'éloignement entre les deux parties 14 et 18 diminue, en particulier dans la deuxième plage 24 de la distance relative, ceci pour maximiser la force d'attraction magnétique entre l'aimant 8 et l'élément 6. Ensuite, la partie mobile peut subir un mouvement circulaire et former notamment une pièce pivotée ou articulée. Dans ce cas, l'axe d'aimantation de l'aimant fixe est de préférence sensiblement tangent à l'axe circulaire défini par le mouvement circulaire de l'aimant mobile 8.
  • Les première et deuxième parties présentent respectivement deux surfaces latérales 16 et 20, la surface 16 définissant une butée pour la partie 18. Cette butée détermine une distance minimale Dmin entre l'élément 6 et l'aimant 8. La distance relative entre les première et deuxième parties sur laquelle s'effectue le mouvement relatif entre celles-ci correspond, au niveau du dispositif magnétique 2, à une plage de distances D entre la distance minimale Dmin et une distance maximale Dmax entre l'élément 6 et l'aimant 8. Cette distance maximale Dmax est généralement définie par le mécanisme horloger associé et imposée par une butée ou un rappel élastique.
  • Le graphe de la Figure 3 montre un exemple de courbe 22 pour la force magnétique globale, qui s'exerce entre les première et deuxième parties 14 et 18 du mécanisme horloger 12, en fonction de la distance D entre l'élément à haute perméabilité magnétique 6 et l'aimant mobile 8. La distance relative sur laquelle peut s'effectuer le mouvement relatif entre les deux parties 14 et 18 est formée de deux plages 24 et 26. On observe que, dans la plage 24, la force magnétique globale est une force d'attraction engendrée entre les deux parties, cette force d'attraction augmentant rapidement lorsque l'aimant 8 s'approche de l'élément 6. La force d'attraction présente une valeur maximale théoriquement pour une distance nulle entre eux et pratiquement, dans le mécanisme horloger 12, pour la distance minimale Dmin. La plage 24 s'étend entre cette distance minimale et une distance Dinv d'inversion du sens de la force magnétique entre les première et deuxième parties. Pour la distance d'inversion Dinv la force magnétique globale est donc égale à zéro. Au-delà de cette distance d'inversion, dans la plage 26, la force magnétique globale est une force de répulsion engendrée entre les première et deuxième parties.
  • On notera que la force de répulsion magnétique présente, en valeur absolue, un maximum qui est inférieur au maximum de la force d'attraction. Cependant, en fonction du dimensionnement choisi, il est possible d'inverser ce ratio. Ensuite, on remarquera que la force de répulsion varie peu sur une relativement grande plage de distances (ici entre 0.4 mm et 1.0 mm et de fait au-delà), cette force de répulsion étant ainsi sensiblement constante sur cette plage de distances. En augmentant la taille des aimants et/ou leur champ magnétique rémanent, la force de répulsion peut rester significative sur une relativement grande distance de plusieurs millimètres. On remarquera encore que la distance d'inversion peut également varier et notamment augmenter en fonction des dimensionnements des divers composants magnétiques formant le dispositif magnétique.
  • Dans une variante avantageuse, l'élément à haute perméabilité magnétique est constitué d'un verre métallique à base de fer ou cobalt.
  • Dans un autre mode de réalisation non représenté, il est prévu que la première partie soit fixe et que l'élément à haute perméabilité magnétique forme une butée pour la deuxième partie mobile dont l'aimant mobile vient en appui contre cet élément à la distance minimale entre eux. Dans ce cas, la surface de contact de l'élément à haute perméabilité magnétique est de préférence durcie à au moins 650 HV. Dans une variante préférée, l'aimant mobile comprend sur une surface en regard de la première partie un revêtement de protection qui vient buter contre l'élément à haute perméabilité magnétique à la distance minimale.
  • En référence aux Figures 4 et 5, on décrira ci-après une pièce d'horlogerie selon l'invention. Un dispositif magnétique du type décrit précédemment est incorporé à l'habillage de cette pièce d'horlogerie.
  • La pièce d'horlogerie 92 comprend une boîte 94 et un couvercle articulé 96 qui est monté sur cette boîte pour recouvrir la face avant de la boîte. Dans une variante, un tel couvercle couvre la face arrière de la boîte. Le couvercle est assemblé à la boîte par l'intermédiaire d'une charnière permettant l'ouverture et la fermeture du couvercle. Un dispositif de verrouillage du couvercle est prévu pour premièrement assurer le maintien du couvercle dans sa position fermée, tout en permettant à un utilisateur de l'ouvrir s'il le souhaite. Ce dispositif de verrouillage selon l'invention est formé par un dispositif magnétique du type décrit précédemment en référence aux figures 1 à 3, la première partie du dispositif magnétique étant incorporée à la boîte, plus particulièrement à la carrure 98, alors que sa deuxième partie est incorporée au couvercle, ou inversement. Le dispositif de verrouillage tire ainsi parti des propriétés physiques remarquables du dispositif magnétique spécifique décrit précédemment.
  • Le dispositif magnétique du dispositif de verrouillage a pour fonction de maintenir le couvercle dans sa position fermée avec une certaine force engendrée par l'attraction magnétique entre les première et deuxième parties du dispositif magnétique, selon ce qui a été exposé précédemment. Le dispositif de verrouillage définit ainsi un système d'immobilisation du couvercle dans sa position fermée, sans nécessiter un verrou classique formé d'un élément mécanique mobile qui vient s'insérer dans un logement pour bloquer le couvercle et sans nécessiter notamment un ressort exerçant une pression sur un tel élément.
  • La carrure 98 comprend dans une gorge supérieure de laquelle est insérée la première partie 100 d'un dispositif magnétique selon l'invention, cette première partie étant formée d'un aimant 102, ayant une forme en arc de cercle, et d'un élément ferromagnétique 104 dont la surface externe est sensiblement affleurée à une surface supérieure de la carrure, cet élément ferromagnétique ayant une forme similaire à celle de l'aimant 102 et étant agencé au-dessus de celui-ci. Dans une partie du couvercle, située en face de la première partie 100 lorsque ce couvercle est fermé, est agencée la deuxième partie du dispositif magnétique qui est formée par un aimant 106 ayant un axe d'aimantation de sens inversé relativement à celui de l'aimant 102 (lorsque ce couvercle est fermé). Cet aimant 106 a également une forme en arc de cercle. On remarquera que la forme de l'aimant 106 représentée à la Figure 4 est donnée à titre d'exemple. En effet, d'autres agencements et formes peuvent être prévus dans diverses variantes de réalisation. Dans une première variante, deux dispositifs magnétiques similaires sont agencés de part et d'autre de la charnière du couvercle, de manière symétrique relativement à cette charnière pour éviter qu'un couple de torsion s'applique au niveau de la charnière lors de l'actionnement du couvercle depuis sa position fermée. Dans une autre variante, il est prévu plusieurs aimants circulaires ou rectangulaires agencés le long de la surface supérieure de la carrure et autant d'aimants, sensiblement de même forme et surmontés respectivement de disques ou de plaquettes, le long de la partie circulaire périphérique du couvercle.
  • Le dispositif de verrouillage est particulièrement intéressant par le fait que, une fois le couvercle séparé d'une certaine distance de la surface supérieure de la carrure lors de son ouverture, la force magnétique globale entre les deux parties de son dispositif magnétique est une force de répulsion qui tend à ouvrir le couvercle et ensuite à le maintenir ouvert. Pour le fermer, il faut donc vaincre cette force de répulsion magnétique jusqu'à ce qu'elle diminue en s'approchant du point d'inversion du sens de la force magnétique globale (voir graphe à la Figure 3), et seulement ensuite intervient une force d'attraction magnétique qui tire le couvercle en direction de la carrure pour le maintenir ensuite dans sa position fermée. Comme indiqué à la Figure 3, cette force d'attraction magnétique augmente rapidement lorsque le couvercle s'approche de la surface supérieure de la carrure. Une fois le bord du couvercle en contact avec la surface supérieure de la carrure, le couvercle est maintenu en place grâce à la force d'attraction magnétique. Dans une variante, on peut toutefois prévoir des moyens complémentaires pour maintenir temporairement le couvercle dans sa position ouverte.
  • On remarquera que pour avoir une force de répulsion magnétique significative lorsque le couvercle est dans sa position ouverte, il est avantageux que le dispositif magnétique ou les dispositifs magnétiques formant le dispositif de verrouillage soit / soient agencé(s) proche(s) de la charnière du couvercle. Par contre, pour avoir un couple de fermeture important, il est avantageux qu'un tel ou de tels dispositif(s) magnétique(s) soit / soient agencé(s) proche d'une position opposée à la charnière le long de la surface supérieure de la carrure (position proche de 3h00 pour la pièce d'horlogerie de la Figure 4). Ainsi, dans une variante avantageuse, au moins un premier dispositif magnétique tel que décrit précédemment est agencé dans une position éloignée de la charnière et au moins un deuxième dispositif magnétique, engendrant au moins une force de répulsion lorsque le couvercle est ouvert, est agencé proche de la charnière.
  • Finalement, la pièce d'horlogerie comprend en outre une lunette 108 supportant une glace 110 et fixée de manière étanche à la carrure. Le couvercle comprend lui aussi une glace 112, laquelle a un diamètre inférieur à celui de la glace 110 pour ne laisser apparaître qu'une partie des éléments visibles au travers de cette glace 110.

Claims (8)

  1. Pièce d'horlogerie comprenant une boîte munie d'un couvercle articulé (96) et un dispositif de verrouillage (100) du couvercle qui est agencé pour permettre à un utilisateur d'actionner ce couvercle dans les deux sens entre une position fermée et une position ouverte, le dispositif de verrouillage étant formé par un dispositif magnétique qui comprend une première partie solidaire de la boîte et une deuxième partie incorporée au couvercle, ces première et deuxième parties étant susceptibles de subir entre elles un mouvement relatif sur un parcours d'ouverture du couvercle lorsque ce couvercle est actionné entre sa position fermée et sa position ouverte, ces première et deuxième parties comprenant respectivement un premier aimant (102) et un deuxième aimant (106) qui sont sensiblement superposés lorsque le couvercle est dans sa position fermée ; caractérisée en ce que la première partie est incorporée à ladite boîte et les premier et deuxième aimants sont agencés de manière à engendrer, sur un premier tronçon (26) dudit parcours d'ouverture, une force magnétique globale de répulsion entre les première et deuxième parties ; et en ce que le dispositif magnétique comprend en outre un élément à haute perméabilité magnétique (104) qui est agencé, lorsque ledit couvercle est dans sa position fermée, entre le premier aimant et le deuxième aimant de manière que les première et deuxième parties subissent entre elles, sur un deuxième tronçon (24) du parcours d'ouverture, une force magnétique globale d'attraction, ce deuxième tronçon correspondant à des éloignements entre les première et deuxième parties qui sont inférieurs aux éloignements correspondant au premier tronçon du parcours d'ouverture.
  2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément à haute perméabilité magnétique est solidaire de ladite première partie ou de ladite deuxième partie.
  3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le couvercle est assemblé à la boîte par l'intermédiaire d'une charnière permettant l'ouverture et la fermeture du couvercle.
  4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 3, dans laquelle ledit dispositif magnétique est un premier dispositif magnétique, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage comprend en outre un deuxième dispositif magnétique comportant les mêmes composants du dispositif magnétique défini à la revendication 1, les premier et deuxième dispositifs magnétiques étant agencés de part et d'autre de ladite charnière du couvercle et de manière sensiblement symétrique relativement à cette charnière.
  5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 3, dans laquelle ledit dispositif magnétique est un premier dispositif magnétique, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage comprend en outre un deuxième dispositif magnétique, le premier dispositif magnétique étant situé, le long de la surface supérieure de la carrure, proche d'une position opposée à ladite charnière, le deuxième dispositif magnétique étant situé proche de cette charnière et agencé de manière à engendrer, lorsque le couvercle est ouvert, une force magnétique de répulsion entre ce couvercle et la boîte.
  6. Pièce d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément à haute perméabilité magnétique (104) est constitué d'un verre métallique à base de fer ou cobalt.
  7. Pièce d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément à haute perméabilité magnétique (104) est durci à sa surface extérieure à au moins 650 HV.
  8. Pièce d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un revêtement de protection est agencé à la surface externe dudit deuxième aimant (106).
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