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L'invention concerne un ressort pour système de crantage. L'invention concerne aussi un système de crantage comprenant un tel ressort. L'invention concerne aussi une boîte de pièce d'horlogerie ou un mouvement de pièce d'horlogerie comprenant un tel ressort ou un tel système de crantage. L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comprenant une telle boîte ou un tel mouvement ou un tel système de crantage ou un tel ressort.
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La littérature horlogère fait état de nombreux dispositifs de crantage, en particulier de lunettes tournantes crantées ou indexées angulairement.
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A titre d'exemple, le document
EP2624076 divulgue une lunette tournante unidirectionnelle dont l'indexation angulaire est mise en œuvre par le biais d'un unique premier élément de crantage se présentant sous la forme d'un cliquet rappelé par un ressort de rappel à l'encontre d'une denture de chant selon une direction parallèle à l'axe de rotation de ladite lunette. Ce ressort se présente ici sous la forme d'un ressort hélicoïdal.
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Le document
EP0686897 divulgue, quant à lui, une lunette tournante bidirectionnelle dont l'indexation angulaire est mise en œuvre par un ressort-fil se présentant sous la forme d'un seul et unique bras élastique. Celui-ci est articulé à une première extrémité sur le siège annulaire d'une carrure, tandis que son extrémité libre forme un unique premier élément de crantage prévu pour coopérer avec une denture intérieure formée sur la lunette. L'indexation angulaire de la lunette est ainsi opérée par un seul et unique premier élément de crantage formé sur le ressort. Le ressort-fil décrit dans le document
EP0686897 présente la particularité d'être conformé de sorte à engendrer des couples de rotation sensiblement égaux quel que soit le sens de rotation de la lunette. Pour ce faire, celui-ci présente notamment une forme concave ou sensiblement concave lorsque celui-ci est vu depuis l'axe de rotation de la lunette.
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Le dispositif décrit dans le document
EP1431845 propose encore d'améliorer une telle lunette tournante crantée bidirectionnelle en faisant en sorte que les forces soient équilibrées par rapport à l'axe de rotation de ladite lunette, ce qui contribue à la sensation agréable que l'on éprouve en la manipulant. Pour ce faire, ce dispositif met en œuvre un ressort en forme de boucle fermée centré sur l'axe de rotation de la lunette. Le ressort comprend des bras élastiques chacun dotés d'un premier élément de crantage prévu pour coopérer avec des deuxièmes moyens de crantage d'une bague de crantage. Ce ressort comprend des premiers moyens de liaison conformés et disposés au niveau de chacun des premiers moyens de crantage de sorte que ces derniers puissent se déplacer radialement relativement à l'axe de rotation de la lunette et ainsi coopérer avec les deuxièmes moyens de crantage.
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Le document
EP3543800 divulgue également un ressort en forme de boucle fermée prenant part à un système de crantage pour lunette tournante uni- ou bidirectionnelle. Ce ressort présente la particularité de comprendre des bras élastiques chacun reliés entre eux au niveau de leurs extrémités longitudinales par des premiers moyens de liaison se présentant sous la forme d'échancrures. Par ailleurs, chaque bras élastique comprend un premier élément de crantage disposé à équidistance de deux échancrures, qui est conformé de sorte à coopérer avec des deuxièmes moyens de crantage d'une bague de crantage. Les premiers et deuxièmes moyens de crantage prennent ici spécifiquement la forme de dents. Dans le cadre d'une variante privilégiée de ce dispositif, le ressort est encastré sur la lunette au niveau de ses échancrures, ces dernières coopérant avec des ergots disposés sur ladite lunette. Ainsi, les bras du ressort sont amenés à se déformer élastiquement en regard de ces liaisons encastrement. Plus particulièrement, ces bras sont amenés à se déformer élastiquement de manière simultanée et synchronisée. Pour ce faire, les dents de chacun des bras élastiques coopèrent de façon coordonnée avec les dents de la bague de crantage. Plus particulièrement, dans une première configuration d'indexation de la lunette, les dents des bras élastiques se situent toutes entre deux dents de la bague de crantage. Dans une deuxième configuration de lunette, les dents des bras élastiques se situent toutes sur les sommets des dents de la bague de crantage. Néanmoins, la déformation élastique d'un bras élastique donné est indépendante de la déformation des bras élastiques qui la jouxtent, celle-ci étant uniquement définie par la conformation, notamment la section, dudit bras. Par ailleurs, ce ressort présente au repos une forme annulaire. En particulier, chaque bras élastique présente au repos une forme de portion de cercle centrée sur l'axe de rotation de la lunette. Ainsi, chaque bras présente une forme concave vue depuis l'axe de rotation de la lunette. Lorsque la lunette passe de la première à la deuxième configuration, chacun des bras élastiques est actionné en flexion, ce qui induit une diminution du rayon de courbure de chacun des bras.
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Le document
EP3608730 divulgue une lunette tournante comprenant un système de crantage mettant en œuvre un ressort tel que celui décrit au sein du document
EP3543800 . Ce système de crantage est conformé de sorte que les bras du ressort ne se déforment pas simultanément. Pour ce faire, le ressort et la bague de crantage sont agencés et conformés de sorte qu'une seule dent d'un bras élastique donné se situe en fond de denture de la bague de crantage. Là aussi, la déformation élastique d'un bras élastique donné est indépendante de la déformation des bras élastiques qui la jouxtent. Une telle réalisation permet de maximiser le nombre de crans de la lunette. Néanmoins, cela implique une minimisation de la taille des dents de la bague de crantage, ce qui peut engendrer un risque d'usure prématurée du système de crantage.
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On connaît, par ailleurs, le document
EP1544691 qui divulgue un mobile de crantage comprenant un ressort en boucle fermée, formé de deux bras symétriques, et une bague de crantage, qui sont chacun centrés sur ledit mobile. Deux premiers moyens de crantage du ressort coopèrent avec des deuxièmes moyens de crantage formés sur la bague de crantage. Pour ce faire, des premiers moyens de liaison du ressort (sur une roue du mobile) sont agencés au niveau des deux premiers moyens de crantage, de sorte que ces derniers puissent se translater en regard des deuxièmes moyens de crantage, et ainsi que les bras du ressort puissent se déformer élastiquement.
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Le document
EP3379342 présente un système de crantage dont la structure est équivalente à celle du dispositif du document
EP1544691 , avec un ressort qui présente la spécificité d'être réalisé dans un alliage métallique amorphe. Les premiers moyens de liaison du ressort (sur une roue du mobile) sont également agencés au niveau des deux premiers moyens de crantage du ressort.
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Le document
CH454375 divulgue un mobile de crantage dont le ressort en boucle fermée comprend un premier élément de crantage se présentant sous la forme d'une dent prévue pour coopérer avec une bague de crantage. Ce ressort présente la particularité d'être fixé à une roue du mobile au niveau d'un alésage formé sur ledit ressort, cet alésage étant disposé à un endroit différent de la dent dudit ressort. Plus particulièrement, l'alésage et la dent du ressort sont disposés de part et d'autre de l'axe du mobile. Ce ressort présente au repos une forme annulaire. Il présente donc une forme concave vue depuis l'axe de rotation du mobile, et qui est centrée sur l'axe de rotation du mobile. Lorsque la dent du ressort gravit une dent de la bague de crantage, le ressort est actionné en flexion, ce qui fait que le ressort passe d'une forme annulaire à une forme sensiblement elliptique. Le rayon de courbure du ressort au niveau ou dans la zone de la dent est donc amoindri.
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Le but de l'invention est de fournir un ressort de crantage et un système de crantage permettant d'améliorer les ressorts de crantage et les systèmes de crantage connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un ressort particulièrement compact et un système de crantage particulièrement fiable, qui permettent d'obtenir un nombre varié et important de crans.
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Selon un premier aspect de l'invention, un système de crantage selon l'invention est défini par la revendication 1.
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Différents modes de réalisation du système de crantage sont définis par les revendications 2 à 14.
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Selon un premier aspect de l'invention, un dispositif horloger selon l'invention est défini par la revendication 15.
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Selon un premier aspect de l'invention, une boîte de pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 16.
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Selon un premier aspect de l'invention, une pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 17.
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Selon un deuxième aspect de l'invention, des objets sont définis par les propositions suivantes.
- 1. Ressort (1 ; 1' ; 1*) pour système de crantage (100 ; 100' ; 100*), le ressort comprenant :
- au moins deux bras élastiques (11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*), et
- une première denture comprenant des premières dents de crantage (11a, 12a ; 11a', 12a' ; 11a*, 12a*) disposées sur chacun des bras,
- le ressort étant conformé de sorte que, dans une position dans laquelle l'un des bras du ressort n'est pas sollicité, ledit bras est convexe vu depuis le sommet de la première dent de crantage dudit bras.
- 2. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon la proposition 1, caractérisé en ce que le ressort comprend au moins un premier élément de liaison pivot (1b ; 1b' ; 1b*) entre lesdits deux bras élastiques (11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*).
- 3. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort présente une forme de boucle fermée.
- 4. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 3, caractérisé en ce que chaque bras élastique présente, lorsqu'il n'est pas sollicité, une forme en arc de cercle dont le centre se situe préférentiellement sur un premier cercle (C10 ; C10' ; C10*) coaxial au ressort et de rayon non nul, en particulier de rayon supérieur à 0.2 fois le rayon du ressort, voire supérieur à 0.3 fois le rayon du ressort, voire supérieur à 0.4 fois le rayon du ressort.
- 5. Ressort (1 ; 1') selon la proposition 4, caractérisé en ce que le premier cercle (C10 ; C10') présente un rayon supérieur à 1.5 fois le rayon du ressort, voire supérieur à 1.8 fois le rayon du ressort, voire supérieur à 2 fois le rayon du ressort.
- 6. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 5, caractérisé en ce que les au moins deux bras élastiques (11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*) forment une pince destinée à agir sur un premier organe (2 ; 2' ; 2*) présentant une deuxième denture comprenant des deuxièmes dents de crantage (22a, 22b ; 22a', 22b' ; 22a*, 22b*).
- 7. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort est conformé de sorte que le rayon de courbure de n'importe lequel des bras du ressort augmente, voire s'inverse, lorsque ledit bras est sollicité par l'action de deuxièmes dents de crantage (22a, 22b ; 22a', 22b' ; 22a*, 22b*) d'un premier organe (2 ; 2' ; 2*).
- 8. Ressort (1') selon l'une des propositions 1 à 7, caractérisé en ce que chacune des premières dents de crantage (11a', 12a') comprend un premier élément de butée (111a', 121a').
- 9. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 8, caractérisé en ce que chacune des premières dents de crantage (11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*) est disposée au milieu de chaque bras élastique et/ou en ce que chaque bras élastique (11', 12') comprend un premier élément de reprise d'effort de butée (11b', 12b'), le premier élément de reprise d'effort de butée étant par exemple disposé au milieu de chaque bras élastique.
- 10. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 9, caractérisé en ce que le ressort comprend n bras élastiques et/ou n premiers éléments de liaison pivot, avec n≥2, et/ou en ce que le ressort présente une symétrie de révolution d'ordre n.
- 11. Ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 10, caractérisé en ce que le ressort présente sensiblement une forme polygonale, notamment une forme de polygone régulier, et/ou en ce que des segments liant les axes de premiers éléments de liaison pivot (1b ; 1b' ; 1b*) constituent une forme polygonale, notamment une forme de polygone régulier.
- 12. Système de crantage (100 ; 100' ; 100*) comprenant un ressort (1 ; 1' ; 1*) selon l'une des propositions 1 à 11 et un premier organe (2 ; 2' ; 2*) présentant une deuxième denture, le ressort et le premier organe étant agencés pour agir l'un sur l'autre.
- 13. Système de crantage (100 ; 100' ; 100*) selon la proposition 12, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième organe (3 ; 3' ; 3*) monté mobile, en particulier monté rotatif, par rapport au premier organe (2 ; 2' ; 2*) ou réciproquement, le deuxième organe comprenant au moins un deuxième élément de liaison pivot (3a, 3b ; 3a', 3b' ; 3a*, 3b*) coopérant avec au moins un premier élément de liaison pivot (1a, 1b ; 1a', 1b' ; 1a*, 1b*) pour créer au moins une liaison pivot entre le ressort (1 ; 1' ; 1*) et le deuxième organe (3 ; 3' ; 3*).
- 14. Système de crantage (100 ; 100' ; 100*) selon l'une des propositions 12 à 13, caractérisé en ce que la première denture comprend n premières dents (11a, 12a ; 11a', 12a' ; 11a*, 12a*) et en ce que le premier organe (2 ; 2' ; 2*) comprend une deuxième denture comprenant m deuxièmes dents (22a, 22b ; 22a', 22b' ; 22a*, 22b*), avec, par exemple, :
- n=8 et m=6, ou
- n=6 et m=5, ou
- n=10 et m=12, ou
- n=12 et m=15, ou
- n=12 et m=20, ou
- n=8 et m=15.
- 15. Dispositif horloger (110 ; 110' ; 110*), notamment :
- lunette tournante (110 ; 110' ; 110*), ou
- réhaut tournant, ou
- fond orientable, ou
- couronne orientable, ou
- dispositif d'affichage, typiquement dispositif d'affichage d'un fuseau horaire ou dispositif d'affichage d'un affichage programmable,
le dispositif comprenant un ressort selon l'une des propositions 1 à 11 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 12 à 14. - 16. Boîte de pièce d'horlogerie (10 ; 10' ; 10*) comprenant un ressort selon l'une des propositions 1 à 11 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 12 à 14 et/ou un dispositif horloger selon la proposition 15.
- 17. Pièce d'horlogerie (200 ; 200' ; 200*) comprenant un ressort selon l'une des propositions 1 à 11 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 12 à 14 et/ou un dispositif horloger selon la proposition 15 et/ou une boîte selon la proposition 16.
Selon un troisième aspect de l'invention, des objets sont définis par les propositions suivantes. - 18. Ressort 1 ; 1' ; 1* pour système de crantage 100 ; 100', comprenant :
- au moins deux bras élastiques 11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*,
- une première denture comprenant des premières dents de crantage 11a, 12a ; 11a', 12a' ; 11a*, 12a* disposées respectivement sur les bras 11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*, et
- au moins un premier élément de liaison pivot 1b ; 1b' ; 1b* situé entre lesdits deux bras élastiques 11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12*.
- 19. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon la proposition 18, caractérisé en ce que les au moins deux bras élastiques 11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12* forment une pince destinée à agir sur un premier organe 2 ; 2' ; 2* présentant une deuxième denture comprenant des deuxièmes dents de crantage 22a, 22b ; 22a', 22b', 22a*, 22b*.
- 20. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 et 19, caractérisé en ce que le ressort est conformé de sorte que, dans une position dans laquelle l'un des bras du ressort n'est pas sollicité, ledit bras est convexe vu depuis le sommet de la première dent de crantage dudit bras.
- 21. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 à 20, caractérisé en ce que le ressort est conformé de sorte que le rayon de courbure de n'importe lequel des bras du ressort augmente, voire s'inverse, lorsque ledit bras est sollicité par l'action de deuxièmes dents de crantage 22a, 22b ; 22a', 22b' ; 22a*, 22b* d'un premier organe 2 ; 2' ; 2*.
- 22. Ressort 1' selon l'une des propositions 18 à 21, caractérisé en ce que chacune des premières dents 11a', 12a' comprend un premier élément de butée 111a', 121a'.
- 23. Ressort 1' selon l'une des propositions 18 à 22, caractérisé en ce que chacun des bras élastique 11', 12' comprend un premier élément de reprise d'effort de butée 11b', 12b', le premier élément de reprise d'effort de butée étant par exemple disposé au milieu de chacun des bras élastiques.
- 24. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 à 23, caractérisé en ce que le ressort comprend n bras élastiques, avec n≥2, et/ou présente une symétrie de révolution d'ordre n.
- 25. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 à 24, caractérisé en ce que le ressort présente une géométrie en forme de boucle fermée.
- 26. Ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 à 25, caractérisé en ce que le ressort présente sensiblement une forme polygonale, notamment une forme de polygone régulier, et/ou en ce que des segments liant les axes de premiers éléments de liaison pivot 1b ; 1b' ; 1b* constituent une forme polygonale, notamment une forme de polygone régulier.
- 27. Système de crantage 100 ; 100' ; 100* comprenant un ressort 1 ; 1' ; 1* selon l'une des propositions 18 à 26 et un premier organe 2 ; 2' ; 2* présentant une deuxième denture, le ressort et le premier organe étant agencés pour agir l'un sur l'autre.
- 28. Système de crantage 100; 100'; 100* selon la proposition 27, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième organe 3 ; 3' ; 3* monté mobile, notamment monté mobile en rotation, par rapport au premier organe 2 ; 2' ; 2*, le deuxième organe comprenant au moins un deuxième élément de liaison pivot 3a, 3b ; 3a', 3b' ; 3a*, 3b* coopérant avec l'au moins un premier élément de liaison pivot pour créer au moins une liaison pivot entre le ressort 1 ; 1' ; 1* et le deuxième organe 3 ; 3' ; 3*.
- 29. Système de crantage 100 ; 100' ; 100* selon l'une des propositions 27 et 28, caractérisé en ce que la première denture comprend n premières dents 11, 12 ; 11', 12' ; 11*, 12* et en ce que le premier organe 2 ; 2' ; 2* comprend une deuxième denture comprenant m deuxièmes dents 22a, 22b ; 22a', 22b' ; 22a*, 22b*, avec, par exemple, :
- n=8 et m=6, ou
- n=6 et m=5, ou
- n=10 et m=12, ou
- n=12 et m=15, ou
- n=12 et m=20, ou
- n=8 et m=15.
- 30. Dispositif horloger 110 ; 110' ; 110*, notamment :
- lunette tournante, ou
- réhaut tournant, ou
- fond orientable, ou
- couronne orientable, ou
- dispositif d'affichage, typiquement dispositif d'affichage d'un fuseau horaire ou dispositif d'affichage d'un affichage programmable,
le dispositif comprenant un ressort selon l'une des propositions 18 à 26 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 27 à 29. - 31. Boîte de pièce d'horlogerie 10 ; 10' ; 10* comprenant un ressort selon l'une des propositions 18 à 26 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 27 à 29 et/ou un dispositif horloger selon la proposition 30.
- 32. Pièce d'horlogerie 200 ; 200' ; 200* comprenant un ressort selon l'une des propositions 18 à 26 et/ou un système de crantage selon l'une des propositions 27 à 29 et/ou un dispositif horloger selon la proposition 30 et/ou une boîte selon la proposition 31.
Selon un quatrième aspect de l'invention, des objets sont définis par les propositions suivantes. - 33. Ressort 1ʺ ; 1‴ pour système de crantage 100ʺ ; 100‴, le ressort comprenant :
- au moins deux bras élastiques 11", 12" ; 11'", 12'", et
- une première denture comprenant des premières dents de crantage 11a", 12a"; 11a'", 12a'" disposées sur chacun des bras, les bras ayant une forme comprenant deux portions concaves 118", 119" ; 118'", 119'" vues depuis les sommets des premières dents de crantage.
- 34. Ressort selon la proposition 33, caractérisé en ce que les deux portions concaves se rejoignent en formant une zone :
- au niveau de laquelle les portions concaves ont des tangentes formant un angle β", β'", par exemple un angle β", β'" compris entre 60° et 120°, typiquement un angle de 90° ou environ, et
- constituant la première dent.
- 35. Ressort selon la proposition 33 ou 34, caractérisé en ce que les portions concaves :
- présentent un rayon de courbure compris entre 0.05 fois ou 0.1 fois le rayon du cercle C1ʺ, C1‴ et 0.3 fois le rayon du cercle C1ʺ, C1‴, et/ou
- les portions concaves sont tangentes ou sensiblement tangentes au cercle C1ʺ, C1‴ au niveau des extrémités des bras.
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Sauf incompatibilité technique ou logique, un objet peut comprendre toute combinaison de caractéristiques des premier, deuxième, troisième et quatrième aspects.
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Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois modes de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 2 est une vue d'un ressort et d'un premier organe selon le premier mode de réalisation.
- La figure 3 est une vue de détail du ressort selon le premier mode de réalisation.
- Les figures 4 et 5 sont des vues de définition de la géométrie du ressort selon le premier mode de réalisation.
- La figure 6 est une vue de définition du premier organe selon le premier mode de réalisation.
- Les figures 7 à 9 sont des vues partielles illustrant un séquencement de fonctionnement de la pièce d'horlogerie selon le premier mode de réalisation.
- La figure 10 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 11 est une vue d'un ressort et d'un premier organe selon le deuxième mode de réalisation.
- La figure 12 est une vue de détail du ressort selon le deuxième mode de réalisation.
- Les figures 13 et 14 sont des vues de définition de la géométrie du ressort selon le deuxième mode de réalisation.
- La figure 15 est une vue de définition du premier organe selon le deuxième mode de réalisation.
- Les figures 16 à 18 sont des vues partielles illustrant un séquencement de fonctionnement de la pièce d'horlogerie selon le deuxième mode de réalisation.
- La figure 19 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 20 est une vue d'un ressort selon le troisième mode de réalisation.
- La figure 21 est une vue partielle d'un quatrième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 22 est une vue de détail du ressort selon le quatrième mode de réalisation.
- La figure 23 est une vue partielle d'un cinquième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie.
- La figure 24 est une vue de détail du ressort selon le cinquième mode de réalisation.
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Un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 200 est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 9.
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La pièce d'horlogerie 200 est par exemple une montre, en particulier une montre bracelet.
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La pièce d'horlogerie 200 comprend un mouvement horloger destiné à être monté dans un boîtier ou une boîte 10 de pièce d'horlogerie afin de le protéger de l'environnement extérieur.
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Le mouvement horloger peut être un mouvement électronique ou un mouvement mécanique, notamment un mouvement automatique.
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La pièce d'horlogerie 200, en particulier la boîte 10 de pièce d'horlogerie comprend un dispositif horloger 110. Le dispositif horloger peut être un dispositif d'habillage comme une lunette tournante ou un réhaut tournant ou un fond orientable ou une couronne orientable. Alternativement, le dispositif horloger peut être un dispositif du mouvement, en particulier un dispositif de réglage d'un dispositif d'affichage d'une information horaire, typiquement un dispositif d'affichage d'un fuseau horaire ou un dispositif d'affichage d'un affichage programmable, qui permet de faire déplacer un organe d'affichage selon un pas angulaire prédéfini par le biais d'un tel système de crantage.
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La pièce d'horlogerie 200, en particulier la boîte 10 de pièce d'horlogerie ou le dispositif horloger 110, comprend un système de crantage 100.
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Le système de crantage 100 comprend :
- un premier organe 2,
- un deuxième organe 3, et
- un ressort 1.
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De préférence, dans ce mode de réalisation, le premier organe 2 est une carrure de la boîte de pièce d'horlogerie ou un élément solidaire d'une carrure de la boîte de pièce. Plus particulièrement, le premier organe 2 peut être une bague 2 rapportée sur une carrure 4 de la boîte de pièce d'horlogerie. La bague 2 peut être fixée sur un siège annulaire de la carrure 4.
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Par exemple, le premier organe peut présenter une forme annulaire. Par exemple, le deuxième organe peut présenter une forme annulaire.
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De préférence, dans ce mode de réalisation, le deuxième organe 3 est une lunette tournante, qui est susceptible de tourner relativement à la carrure 4, et donc relativement au premier organe 2.
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De préférence, dans ce mode de réalisation, le ressort 1 est lié mécaniquement au deuxième organe 3.
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Le ressort 1 comprend un axe A1. Cet axe A1 est un axe de symétrie du ressort 1 ou du deuxième organe 3, ou un axe de rotation du ressort 1 ou du deuxième organe 3 relativement au premier organe 2. Ainsi, le deuxième organe 3 est monté en liaison pivot relativement au premier organe 2 autour de l'axe A1.
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Le premier organe 2 comprend un axe A2. Cet axe A2 est un axe de symétrie du premier organe 2.
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Les axes A1 et A2 sont confondus ou sensiblement confondus.
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Le système de crantage permet de définir des crans ou des positions indexées dans le mouvement du deuxième organe relativement au premier organe.
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Pour ce faire, le ressort 1 comprend des premiers éléments de crantage, en particulier des premières dents de crantage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a et le premier organe 2 comprend des deuxièmes éléments de crantage, en particulier des deuxièmes dents de crantage 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f.
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Le ressort 1 et le premier organe 2 sont agencés pour agir l'un sur l'autre afin de définir les différents crans ou positions indexées ou positions d'indexation. En particulier, la première denture est agencée pour agir sur la deuxième denture afin de définir les différents crans ou positions indexées ou positions d'indexation du système de crantage.
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De préférence, la première denture comprend n dents, la deuxième denture comprend m dents et les première et deuxième dentures sont agencées de sorte que, par leurs interactions, elles définissent p crans ou positions indexées ou positions d'indexation, avec p=mxn/k et k un nombre entier naturel, par exemple k=1 ou k=2 ou k=3 ou k=4.
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Par exemple, :
- p=24 et n=8 et m=6, ou
- p=30 et n=6 et m=5, ou
- p=60 et n=10 et m=12, ou
- p=60 et n=12 et m=15, ou
- p=60 et n=12 et m=20, ou
- p=120 et n=8 et m=15.
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Ainsi, lorsqu'on déplace en rotation le deuxième organe 3 relativement au premier organe 2 sur un tour complet, on ressent p crans ou positions indexées ou positions d'indexation.
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Le ressort 1 comprend :
- au moins deux bras élastiques 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 et
- une première denture de crantage comprenant des premiers éléments de crantage, en particulier des premières dents de crantage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a disposées sur chacun des bras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
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De préférence, lorsque l'un des bras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 n'est pas sollicité, il présente une forme convexe lorsqu'il est vu depuis le sommet de son élément de crantage ou le sommet de sa première dent de crantage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a.
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En particulier, l'un de ces bras présente une forme convexe, vu depuis le sommet de l'élément de crantage ou le sommet de la première dent de crantage dudit bras, lorsque ledit bras n'est pas sollicité.
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En particulier, ledit bras est convexe vu depuis l'axe A1 ou l'axe A2, si le ressort est disposé autour ou à l'extérieur du premier organe 2.
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De préférence, le ressort comprend n bras avec n≥2. Dans la variante particulière du premier mode de réalisation décrite en référence aux figures 1 à 9, n=8. Ainsi, le ressort 1 comprend 8 bras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 comprenant chacun des premiers éléments de crantage, en particulier des premières dents de crantage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a.
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Ces premières dents de crantage s'étendent selon un angle α12 autour de l'axe A1. Ces premières dents de crantage sont par ailleurs espacées d'un angle α11 autour de l'axe A1. Ces premières dents de crantage sont de préférence disposées de façon périodique avec un angle α11 + α12 autour de l'axe.
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Préférentiellement, les au moins deux bras élastiques du ressort forment une pince destinée à agir sur le premier organe 2. Autrement dit, les au moins deux bras élastiques, de par leur conformation et leur agencement, exercent préférentiellement un effort à l'encontre du premier organe 2. Cela est notamment rendu possible par les premiers et deuxièmes éléments de liaison qui permettent notamment de précontraindre de manière adéquate le ressort 1 à l'encontre du premier organe 2.
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Avantageusement, le système de crantage 100 est bidirectionnel. Il permet ainsi de mettre en œuvre un deuxième organe 3 « cranté » et monté pivotant sur le premier organe 2, et ce dans les deux sens de rotation.
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De préférence, le ressort présente une forme de boucle fermée. De préférence, le ressort présente une forme de boucle fermée centrée sur l'axe A1. Autrement dit, les différents bras sont avantageusement liés mécaniquement les uns aux autres par leurs extrémités. Plus exactement, chaque bras donné du ressort est lié au niveau de chacune de ses extrémités à une extrémité d'un bras adjacent ou voisin du bras donné.
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De préférence, le ressort 1 comprend au moins un premier élément de liaison pivot 1b entre les au moins deux bras élastiques 11, 12. Les premiers éléments de liaison pivot 1b sont de préférence chacun situés ou positionnés entre deux bras élastiques voisins ou consécutifs ou adjacents. Avantageusement, le ressort 1 comprend autant de premiers éléments de liaison pivot 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h que de bras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, un premier élément de liaison pivot se trouvant disposé à chaque extrémité de chacun des bras. Autrement dit, un même premier élément de liaison pivot est disposé aux deux extrémités de deux bras adjacents ou voisins.
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De préférence, les premiers éléments de liaison pivot sont disposés sur un même cercle C1 centré sur l'axe A1. Par convention, nous appellerons le rayon de ce cercle C1, le rayon externe du ressort ou le rayon du ressort. De préférence, les premiers éléments de liaison pivot sont des alésages d'axes parallèles aux axes A1 et A2. De préférence, les axes de ces alésages sont disposés sur le cercle C1.
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Les segments reliant les axes des premiers éléments de liaison pivot du ressort forment un polygone, notamment un polygone régulier. Ainsi, le ressort présente sensiblement une forme polygonale, notamment une forme de polygone régulier. Cela est d'autant plus visible lorsque le ressort n'est pas sollicité ou précontraint, autrement dit lorsqu'il est déposé du système de crantage (les bras élastiques présentant alors tous un même rayon de courbure).
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Dans la variante de ce premier mode de réalisation illustrée aux figures 1 à 9, les segments reliant les axes des premiers éléments de liaison pivot du ressort forment un octogone O. Ainsi, le ressort présente une forme sensiblement octogonale. En particulier, lorsque le ressort n'est pas sollicité ou précontraint, le ressort présente sensiblement une forme en étoile de par la forme convexe de chacun des bras du ressort.
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De manière générale, le ressort présente préférentiellement une symétrie de révolution d'ordre n.
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Le deuxième organe 3 comprend au moins un deuxième élément de liaison pivot 3b destiné à coopérer avec l'au moins un premier élément de liaison pivot 1b pour créer l'au moins une liaison pivot entre le ressort 1 et le deuxième organe 3 autour d'un axe parallèle à l'axe A1 ou A2. Avantageusement, le deuxième organe 3 comprend autant de deuxièmes éléments de liaison pivot 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h que le ressort 1 comprend de premiers éléments de liaison pivot 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h. De préférence, les deuxièmes éléments de liaison pivot sont des axes ou goupilles ou saillies parallèles aux axes A1 et A2.
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Les premiers et deuxièmes éléments de liaison pivot forment ainsi des articulations du ressort 1 sur le deuxième organe 3. En conséquence, chaque bras élastique constitue une poutre maintenue et articulée sur le deuxième organe au niveau de chacune de ses extrémités.
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Les premiers et deuxièmes éléments de liaison permettent notamment de précontraindre de manière adéquate le ressort 1 à l'encontre du premier organe 2 tout en constituant des liaisons pivot du ressort 1 relativement au deuxième organe 3.
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De préférence, comme représenté sur les figures 4 et 5, les bras élastiques présentent, lorsqu'ils ne sont pas sollicités, des formes en arc de cercle C11 dont les centres A11 se situent préférentiellement sur un même premier cercle C10 centré sur l'axe A1 (à savoir coaxial au ressort) et de rayon non nul, en particulier de rayon supérieur à 1.5 fois le rayon du cercle C1 défini précédemment (à savoir le rayon du ressort), voire supérieur à 1.8 fois le rayon du cercle C1 (à savoir le rayon du ressort), voire supérieur à 2 fois le rayon du cercle C1 (à savoir le rayon du ressort). Dans la variante du premier mode de réalisation illustrée aux figures 1 à 9, le premier cercle C10 présente un rayon égal à 2.3 fois le rayon du cercle C1 ou 2.3 fois le rayon du ressort.
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À titre d'exemple, la figure 4 illustre un bras 11 du ressort 1 dont la partie centrale épouse une portion de cercle C11 dont le centre A11 se situe à l'extérieur du ressort 1, en particulier à l'extérieur du cercle C1.
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Avantageusement, le système de crantage, en particulier le ressort, est conformé de sorte que le rayon de courbure de n'importe lequel des bras du ressort augmente, voire s'inverse, lorsque ce bras est sollicité par l'action du premier organe 2, en particulier par l'action d'un deuxième élément de crantage. Une telle déformation des bras 14 et 18 est représentée sur la figure 2. Avantageusement encore, dans cette configuration, le rayon de courbure de chacun des bras 13, 15 et 11, 17 qui jouxtent respectivement les bras 14 et 18 est plus faible que celui des bras 14 et 18.
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Comme vu précédemment, le ressort 1 comprend des premiers éléments de crantage 11a, 12a, pouvant prendre la forme de premières dents de crantage ou de saillies, formant la première denture de crantage. Ces dents ou saillies peuvent être orientées vers l'intérieur du ressort ou vers l'axe A1 du ressort. Ces dents ou saillies ont par exemple des sections de formes sensiblement trapézoïdales dans un plan perpendiculaire aux axes A1 et A2.
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Alternativement, ces saillies peuvent être constituées par des changements abrupts et localisés de la direction des bras, sans pour autant que les sections des bras changent significativement dans ces zones.
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Le deuxième organe 2 comprend des deuxièmes éléments de crantage 22a, 22b, comme des deuxièmes dents de crantage ou des saillies, formant la deuxième denture de crantage. Ces deuxièmes dents ou saillies ont par exemple des sections de formes sensiblement trapézoïdales dans un plan perpendiculaire aux axes A1 et A2, et comprennent notamment un profil externe bombé.
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Avantageusement, chacun des premiers éléments de crantage 11a, 12a est disposé au milieu de chacun des bras élastiques du ressort, c'est-à-dire sensiblement à équidistance des éléments de pivotement. Plus particulièrement, le premier élément de crantage 11a est disposé à équidistance des premiers éléments de pivotement 1a et 1b. Plus particulièrement, le premier élément de crantage 12a est disposé à équidistance des premiers éléments de pivotement 1b et 1c. Ainsi, il y a n premiers éléments de crantage sur le ressort, comme il existe n bras formant le ressort.
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Le premier organe 2 comprend m deuxièmes éléments de crantage. De manière préférée, n≠m. Par exemple, dans l'exemple du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 9, m=6, n=8. Ainsi, le premier organe 2 comprend 6 deuxièmes éléments de crantage 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f.
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Dans cet exemple, le système de crantage génère 24 crans ou positions indexées pour un tour complet du deuxième organe 3 relativement au premier organe 2.
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Sur le premier organe 2, les deuxièmes éléments de crantage s'étendent chacun angulairement selon un angle a22 autour de l'axe A2. De préférence, les deuxièmes éléments de crantage sont répartis de manière régulière autour de l'axe A2. Deux deuxièmes éléments de crantage voisins ou consécutifs ou adjacents sont séparés par un creux ou une première portion 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f. Chaque portion 21 s'étend angulairement selon un angle α21 autour de l'axe A2.
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De préférence, les portions 21a à 21f sont des portions de cylindre d'axe A2 présentant un rayon r1.
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Les deuxièmes éléments de crantage peuvent se présenter sous la forme de lobes 22a à 22f faisant saillie des portions 21a à 21f. Les deuxièmes éléments de crantage peuvent ainsi s'étendre du premier rayon r1 jusqu'à un deuxième rayon r2, de sorte à former des obstacles aux premiers éléments de crantage du ressort 1. Le rapport r2/r1 participe notamment à la sensation de crantage. Dans cet exemple particulier, ce rapport est par exemple de l'ordre de 1.04.
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Les valeurs a11, a12 et a21, a22 permettent notamment de définir la fréquence de crantage du système de crantage. En particulier, elles permettent de définir le nombre de crans du système de crantage. Le nombre de crans p, pour des angles α12 et α22 identiques respectivement sur le ressort 1 et sur le premier organe 2, peut notamment être défini par la relation suivante :
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De préférence, l'étendue angulaire a21 peut être strictement supérieure à l'étendue angulaire a22, voire supérieure ou égale à 1,5xa22.
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Dans ce mode de réalisation, les premiers éléments de crantage présentent une symétrie axiale en regard d'une droite D1 passant par l'axe A1 du ressort dans un plan P1 passant par le ressort (à savoir perpendiculaire à l'axe A1), comme représenté sur la figure 3.
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Dans ce mode de réalisation, les deuxièmes éléments de crantage présentent une symétrie axiale en regard d'une droite D2 passant par l'axe A2 dans un plan P2 passant par le premier organe (à savoir perpendiculaire à l'axe A2), comme représenté sur la figure 6.
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De préférence, le premier organe présente une symétrie de révolution d'ordre m.
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Avantageusement, le système de crantage, en particulier les premiers et deuxièmes éléments de crantage sont agencés de sorte qu'à un instant donné, notamment à tout instant, un premier élément de crantage donné exerce une première action mécanique sur un deuxième élément de crantage donné au niveau d'une première zone de contact et un premier élément de crantage autre que le premier élément de crantage donné exerce une deuxième action mécanique sur un deuxième élément de crantage autre que le deuxième élément de crantage donné au niveau d'une deuxième zone de contact, les première et deuxième actions mécaniques ayant des intensités différentes et/ou des directions différentes.
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De préférence encore, à l'instant donné ou à tout instant, un premier élément de crantage, différent des deux premiers éléments de crantage, exerce une troisième action mécanique sur une portion 21a à 21f du premier organe 2.
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Le système de crantage, en particulier les premiers et deuxièmes éléments de crantage sont agencés de sorte qu'une position indexée du deuxième organe relativement au premier organe est définie par la première action mécanique et par la deuxième action mécanique, les première et deuxième actions mécaniques induisant des couples opposés d'entraînement du deuxième organe 3 relativement au premier organe 2.
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Lors du déplacement relatif des premier et deuxième organes 2 et 3, les au moins deux bras élastiques du ressort 1 présentent la particularité de se déplacer autour de leur articulation ou de leur liaison pivot commune et de se déformer élastiquement relativement à leur articulation commune ou leur liaison pivot sous l'actionnement du premier organe 2, en particulier sous l'effet des deuxièmes éléments de crantage. Ainsi, dans au moins une phase d'actionnement du deuxième organe 3 relativement au premier organe 2, les bras 11 et 12 oscillent et se déforment relativement à l'articulation ou à la liaison pivot formée par les premier et deuxième éléments de liaison 1b et 3b.
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Ces oscillations et déformations élastiques des bras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 résultent de la coopération des premiers éléments de crantage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a avec les deuxièmes éléments de crantage 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f du premier organe 2.
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Lorsqu'un bras du ressort 1 est déformé élastiquement par le biais de la coopération entre un premier élément de crantage et un deuxième élément de crantage, cela induit une augmentation du rayon de courbure dudit bras, ce dernier pouvant présenter une conformation rectiligne ou sensiblement rectiligne, voire une conformation concave (le rayon de courbure diminuant de nouveau après être passé par une valeur infinie), lorsque le premier élément de crantage est positionné au sommet d'un deuxième élément de crantage, à savoir au niveau d'un rayon r2 du premier organe 2. Plus le bras est déformé, plus l'intensité de l'action mécanique produite par le bras sur le premier organe 2, via le premier élément de crantage dudit bras, est importante.
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Préférentiellement, lorsqu'un bras du ressort 1 est déformé élastiquement par le biais de la coopération entre un premier élément de crantage qu'il porte et un deuxième élément de crantage du premier organe, le premier élément de crantage ne se déplace pas hors du cercle C1 passant par les premiers moyens de liaison du ressort 1. Cela permet avantageusement de proposer un système de crantage particulièrement compact.
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Les figures 7 à 9 illustrent différentes configurations du ressort 1 en regard du premier organe 2, afin de mettre en évidence la manière dont est généré un cran du système 100. Dans un souci de simplification, le deuxième organe 3, sur lequel est articulé le ressort 1, n'est pas représenté sur ces figures.
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La figure 7 illustre une partie du système dans une première configuration, dans laquelle un premier élément de crantage 11a du ressort 1 est en butée angulaire à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22a du premier organe 2 selon un premier sens de rotation du deuxième organe 3, représenté par la flèche en trait gras, alors que ce même premier élément de crantage 11a est en appui radial à l'encontre d'une première portion 21a du premier organe 2. Il s'agit ici d'une première configuration angulaire stable du deuxième organe 3 (non représenté) en regard du premier organe 2. Cette première configuration est atteinte suite à un pivotement du deuxième organe 3 selon le premier sens de rotation, et selon un couple seuil de rotation du deuxième organe 3. Dans cette première configuration, le bras 11 présente une forme convexe vu depuis l'axe A1 du ressort 1 ou l'axe A2 du premier organe 2. Le premier élément de crantage 18a du bras 18, relié au bras 11 au niveau d'une articulation 1a, 3a, est quant à lui en appui radial à l'encontre du sommet du deuxième élément de crantage 22f, à savoir à l'encontre du deuxième élément de crantage 22f au niveau du rayon r2 dans une zone médiane du deuxième élément de crantage 22f passant par une droite D2. Dans cette première configuration, le bras 18 présente une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Par ailleurs, le premier élément de crantage 12a du bras 12, relié au bras 11 au niveau d'une articulation 1b, 3b, est quant à lui en appui radial à l'encontre d'une première portion 21b. Dans cette première configuration, le bras 12 présente une forme convexe vu depuis l'axe A1 du ressort 1 ou l'axe A2 du premier organe 2.
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Le franchissement du deuxième élément de crantage 22a par le premier élément de crantage 11a, à savoir le passage du rayon r1 au rayon r2 du premier organe 2, requiert une augmentation du couple de rotation du deuxième organe 3 relativement au premier organe 2 de sorte à atteindre un couple de rotation du deuxième organe 3 supérieur au couple seuil d'entraînement du deuxième organe 3. Pour ce faire, les articulations respectives 1a, 3a et 1b, 3b permettent au bras 11 de se déformer de manière optimale tout en minimisant les contraintes en son sein. Cette augmentation du couple induit au moins partiellement par la coopération des éléments 11a et 22a caractérise le début du cran. Cette augmentation peut être plus ou moins abrupte ou linéaire en fonction de la géométrie des premiers éléments de crantage et des deuxièmes éléments de crantage.
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La figure 8 illustre une partie du système dans une deuxième configuration, dans laquelle le premier élément de crantage 11a est en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22a, en amont du sommet du deuxième élément de crantage 22a, après avoir partiellement franchi ledit deuxième élément de crantage suite à une rotation du deuxième organe selon le premier sens de rotation. Dans cette deuxième configuration, le bras 11 présente une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 12a du bras 12 reste en appui radial à l'encontre de la première portion 21b, et le bras 12 conserve donc une forme convexe vu depuis l'axe A1 du ressort 1 ou l'axe A2 du premier organe 2. Dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 18a du bras 18 reste en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22f, et le bras 18 conserve donc une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Néanmoins, dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 18a a franchi le sommet du deuxième élément de crantage 22f et le bras 18 est ainsi prêt à restituer son énergie potentielle élastique accumulée grâce à sa déformation élastique.
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Grâce à l'agencement du premier élément de crantage 18a en regard du deuxième élément de crantage 22f, le deuxième organe 3 peut ainsi être entraîné en rotation selon le premier sens de rotation sous l'effet d'un couple se situant en deçà du couple seuil. Cette diminution du couple induit au moins partiellement par la coopération des éléments 18a et 22f caractérise la fin du cran. Cette diminution peut être plus ou moins abrupte ou linéaire en fonction de la géométrie des premiers éléments de crantage et des deuxièmes éléments de crantage.
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La figure 9 illustre une partie du système après la fin du cran. Dans cette troisième configuration, le premier élément de crantage 18a se trouve en appui radial à l'encontre de la portion 21a de premier organe, après avoir franchi le deuxième élément de crantage 22f, tandis que le premier élément de crantage 11a se situe au sommet du premier élément de crantage 22a. Le premier élément de crantage 12a est quant à lui en butée angulaire à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22b du premier organe 2, alors que ce même premier élément de crantage 12a est en appui radial à l'encontre d'une première portion 21b du premier organe 2.
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Cette troisième configuration est équivalente à la première configuration dans le sens où un franchissement du deuxième élément de crantage 22b par le premier élément de crantage 12a initie au moins en partie le début d'un deuxième cran, successif au premier cran précédemment décrit. La fin de ce deuxième cran serait alors caractérisée au moins partiellement par le passage par le premier élément de crantage 11a du deuxième élément de crantage 22a à la portion 21b.
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Cette description montre qu'un cran donné n'est pas exclusivement défini par un premier élément de crantage donné coopérant avec un deuxième élément de crantage donné ou par des premiers moyens de crantage coopérant de manière simultanée et synchronisée avec des deuxièmes moyens de crantage distincts. Dans le système de crantage selon l'invention, un cran peut être défini par la conjonction :
- d'une première coopération entre un premier élément de crantage donné et un deuxième élément de crantage donné, et
- d'une deuxième coopération entre un autre premier élément de crantage donné et un autre deuxième élément de crantage donné, et éventuellement
- d'une troisième coopération entre au moins un autre premier élément de crantage, différent des deux premiers, avec une première portion donnée de premier organe.
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Plus particulièrement, dans la deuxième configuration précédemment décrite, un premier élément de crantage 11a peut être en appui radial à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22a en amont du sommet du deuxième élément de crantage 22a, un autre premier élément de crantage 18a peut être en appui radial à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22f en aval du sommet du deuxième élément de crantage 22f, tandis qu'encore un autre premier élément de crantage 12a peut être en appui à l'encontre d'une portion 21b. Les premiers éléments de crantage du ressort ne travaillent donc pas tous de manière simultanée et synchronisée avec les deuxièmes éléments de crantage dans le sens où les premiers éléments de crantage du ressort ne sont pas tous disposés de la même manière en regard des deuxièmes éléments de crantage du premier organe 2, dans une configuration donnée du système de crantage. Ceci induit plusieurs actions mécaniques exercées par le ressort, notamment par les premiers éléments de crantage, sur le premier organe qui présentent :
- des intensités différentes (principalement déterminées par les degrés de déformation des bras), et/ou
- des directions différentes (directions déterminées par des angles relativement aux directions radiales selon les axes A1 et A2 aux points de contact du ressort sur le premier organe 2).
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Bien entendu, le début d'un cran peut être défini par plus d'une première coopération entre un premier élément de crantage donné et un deuxième élément de crantage donné. Il peut donc exister plusieurs premières coopérations entre des premiers éléments de crantage donnés et des deuxièmes éléments de crantage donnés, ces premières coopérations étant simultanées et synchronisées, c'est-à-dire qu'elles produisent simultanément des actions mécaniques égales ou sensiblement identiques en intensités et en directions (directions déterminées par des angles relativement aux directions radiales aux axes A1 et A2 aux points de contact du ressort sur le premier organe 2).
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Dans le mode de réalisation décrit aux figures 1 à 9, dans la première configuration de système de crantage, le premier élément de crantage 15a est disposé en butée angulaire en regard du deuxième élément de crantage 22d de la même manière que l'est le premier élément de crantage 11a en regard du deuxième élément de crantage 22a. Cela est plus particulièrement visible sur la figure 2, qui représente le système de crantage dans la première configuration précitée.
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Ainsi, le début du cran est déterminé plus particulièrement par les coopérations simultanées et synchronisées entre respectivement les éléments 11a et 22a, et 15a et 22d. Par ailleurs, la fin du cran est déterminée par les coopérations simultanées et synchronisées entre respectivement les éléments 18a et 22f, et 14a et 22c.
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Dans le mode de réalisation décrit aux figures 1 à 9, le système de crantage est bidirectionnel, c'est-à-dire qu'il est possible de définir un cran selon un premier sens de rotation du deuxième organe 3 comme cela a été décrit précédemment, mais qu'il est aussi possible de définir un cran selon un deuxième sens de rotation du deuxième organe 3 grâce aux mêmes éléments ou à des éléments équivalents du système de crantage.
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Un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 200' est décrit ci-après en référence aux figures 10 à 18.
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De préférence, le deuxième mode de réalisation ne diffère du premier mode de réalisation que par les caractéristiques qui sont décrites ci-après.
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Ainsi, les références d'éléments du deuxième mode de réalisation se déduisent de celles d'éléments du premier mode de réalisation (ayant des structures identiques ou sensiblement identiques et/ou des fonctions identiques ou sensiblement identiques) par l'ajout d'une apostrophe « ' ».
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Principalement, le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que le système de crantage 100' est unidirectionnel. Il permet ainsi de mettre en œuvre un deuxième organe 3' « cranté » et pivoté autour du premier organe 2', et ce dans un seul et unique sens de rotation.
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Dans la variante particulière du deuxième mode de réalisation décrit ci-après en référence aux figures 10 à 18, le système de crantage génère 120 crans ou positions indexées pour un tour complet du deuxième organe 3' relativement au premier organe 2'.
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Dans cette variante particulière, le premier organe comprend m deuxièmes éléments de crantage, avec m=15. Ainsi, le premier organe 2' comprend ici 15 deuxièmes éléments de crantage 22a', 22b', 22c', 22d', 22e', 22f', 22g', 22h', 22i', 22j', 22k', 22I', 22m', 22n', 22o'. A l'instar du ressort 1 selon le premier mode, le ressort 1' comprend ici huit bras 11', 12', 13', 14', 15', 16', 17', 18' comprenant chacun des premiers éléments de crantage, en particulier des premières dents de crantage 11a', 12a', 13a', 14a', 15a', 16a', 17a', 18a'.
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Pour réaliser une fonction de rotation unidirectionnelle du deuxième organe 3' relativement au premier organe 2', le système de crantage 100' présente la particularité de comprendre des premiers éléments de butée angulaire et des deuxièmes moyens de butée angulaire pour éviter toute rotation intempestive du deuxième organe 3' relativement au premier organe 2'.
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Plus particulièrement :
- chaque premier élément de crantage 11a', 12a', 13a', 14a', 15a', 16a', 17a', 18a' peut comprendre un premier élément de butée 111a', 121a', 131a', 141a', 151a', 161a', 171a', 181a' comme un premier flanc, dont une direction normale est orthoradiale ou sensiblement orthoradiale relativement à l'axe A1, et
- chaque deuxième élément de crantage 22a' à 22o' peut comprendre un deuxième élément de butée, comme un deuxième flanc, dont une direction normale est sensiblement orthoradiale relativement à l'axe A1.
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Ces premiers et deuxièmes éléments de butée coopèrent par obstacle pour empêcher la rotation du deuxième organe 3' relativement au premier organe 2' dans un sens de rotation déterminé.
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Les premiers éléments de crantage présentent donc la particularité d'être asymétriques. Plus particulièrement, il n'existe pas de droite passant dans un plan P1' du ressort et passant par l'axe A1' du ressort avec laquelle un premier élément de crantage présente une symétrie axiale.
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Les deuxièmes éléments de crantage présentent également la particularité d'être asymétriques. Plus particulièrement, il n'existe pas de droite passant dans le plan P2' du premier organe et passant par l'axe A2' du premier organe avec laquelle un deuxième élément de crantage 22' présente une symétrie axiale.
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De préférence, chaque bras élastique 11', 12', 13', 14', 15', 16', 17', 18' comprend un premier élément de reprise d'effort de butée 11b', 12b', 13b', 14b', 15b', 16b', 17b', 18b', le premier élément de reprise d'effort de butée étant par exemple disposé au milieu de chaque bras élastique. Cet élément de reprise d'effort de butée est prévu pour coopérer avec une surface de butée 31b', 32b', 33b', 34'b', 35b', 36b', 37b', 38b' lorsque les premiers et deuxièmes éléments de butée coopèrent par obstacle pour empêcher la rotation du deuxième organe 3' relativement au premier organe 2' dans un sens de rotation déterminé.
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De préférence, les premiers éléments de crantage sont prévus sur une face du ressort 1', notamment une face interne du ressort 1', et les premiers éléments de reprise d'effort de butée sont prévus sur une autre face du ressort 1', notamment une face opposée du ressort 1', en particulier une face externe du ressort 1'.
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Ainsi, de par la conformation des premiers éléments de crantage du ressort 1' et des deuxièmes éléments de crantage du premier organe 2', le système de crantage 100' est unidirectionnel. Le deuxième organe 3' est donc monté pivotant selon un seul et unique sens de rotation en regard du premier organe 2' et donc en regard de la carrure 4'. Ce sens de rotation correspond au sens de rotation représenté par les flèches en pointillé des figures 16 à 18.
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Accessoirement, les liaisons pivot entre le ressort 1' et le deuxième organe 3' sont ici réalisées par des échancrures 1a' à 1h' (faisant office de premiers éléments de liaison pivot) prévues sur le ressort 1' pour coopérer avec des protubérances 3a' à 3h' (faisant office de deuxièmes éléments de liaison pivot) prévues sur le deuxième organe 3'. Bien entendu, il serait tout à fait possible de substituer les échancrures par des alésages, et les protubérances par des axes ou des goupilles.
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Les premiers et deuxièmes éléments de liaison permettent notamment de précontraindre de manière adéquate le ressort 1' à l'encontre du premier organe 2' tout en constituant des liaisons pivot du ressort 1' relativement au deuxième organe 3', en particulier des liaisons pivot reliant deux bras élastiques successifs.
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Dans l'exemple illustré aux figures 10 à 18, le deuxième organe 2' comprend également quinze premières portions annulaires 21a' à 21o' disposées sur un premier rayon r1 du premier organe 2'. Les deuxièmes éléments de crantage 22a' à 22o' comprennent quant à eux des sommets disposés sur un deuxième rayon r2 du premier organe 2', comme illustré sur la figure 15. Le rapport r2/r1 participe notamment à la sensation de crantage. Dans cet exemple particulier, ce rapport est de l'ordre de 1.02.
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Dans l'exemple illustré aux figures 10 à 18, l'étendue angulaire a21' d'une première portion 21', mesurée depuis l'axe A2' du premier organe 2', est ici de l'ordre de 3 fois l'étendue angulaire a22' d'un deuxième élément de crantage 22' mesurée depuis le même axe A2'. Les valeurs a21' et a22' permettent notamment de définir la fréquence de crantage.
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Les figures 16 à 18 illustrent différentes configurations du ressort 1' en regard du premier organe 2', afin de mettre en évidence la manière dont est généré un cran du dispositif 100'. Dans un souci de simplification, le deuxième organe 3', sur lequel est articulé le ressort 1', n'est pas représenté sur ces figures.
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La figure 16 illustre une partie du système de crantage dans une première configuration, dans laquelle un premier élément de crantage 11a' du ressort 1 est en butée angulaire à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22a' du premier organe 2' selon le sens de rotation du deuxième organe 3', représenté par la flèche en pointillé, alors que ce même premier élément de crantage 11a' est en appui radial à l'encontre d'une première portion 21b' du premier organe 2'. Il s'agit ici d'une première configuration angulaire stable du deuxième organe 3' en regard du premier organe 2'. Cette première configuration est atteinte suite à un pivotement du deuxième organe 3' selon son sens de rotation déterminé, et selon un couple seuil de rotation du deuxième organe 3'. Dans cette première configuration, le bras 11' présente une forme convexe vu depuis l'axe A1' du ressort 1' ou l'axe A2' du premier organe 2'. Un premier élément de crantage 12a' d'un bras 12', relié au bras 11' par une première articulation 1 b', 3b', est quant à lui en appui radial à l'encontre du sommet du deuxième élément de crantage 22c', à savoir à l'encontre du deuxième élément de crantage 22c' au niveau du rayon r2 du premier organe 2'. Dans cette première configuration, le bras 12' présente une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Par ailleurs, un premier élément de crantage 18a' d'un bras 18', relié au bras 11' par une deuxième articulation 1a', 3a', est quant à lui en appui radial à l'encontre d'une première portion 21o'. Dans cette première configuration, le bras 18' présente une forme convexe vu depuis l'axe A1' du ressort 1' ou l'axe A2' du premier organe 2'.
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Le franchissement du deuxième élément de crantage 22a' par le premier élément de crantage 11a', à savoir le passage du rayon r1 au rayon r2 du premier organe 2', requiert une augmentation du couple de rotation du deuxième organe 3'de sorte à atteindre un couple de rotation du deuxième organe 3' supérieur au couple seuil d'entraînement du deuxième organe 3'. Pour ce faire, les articulations respectives 1a', 3a' et 1b', 3b' permettent au bras 11' de se déformer de manière optimale tout en minimisant les contraintes en son sein. Cette augmentation de couple induite par la coopération des éléments 11a' et 22a' caractérise le début du cran. Cette augmentation peut être plus ou moins abrupte ou linéaire en fonction de la géométrie des premiers éléments de crantage et des deuxièmes éléments de crantage.
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La figure 17 illustre une partie du système de crantage dans une deuxième configuration, dans laquelle le premier élément de crantage 11a' est en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22a', légèrement en amont du sommet du deuxième élément de crantage 22a', après avoir partiellement franchi ledit deuxième élément de crantage suite à une rotation du deuxième organe 3' selon son sens de rotation. Dans cette deuxième configuration, le bras 11' présente une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 18a' du bras 18' reste en appui radial à l'encontre de la première portion 21o', et le bras 18' conserve donc une forme convexe vu depuis l'axe A1' du ressort 1' ou l'axe A2' du premier organe 2'. Dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 12a' du bras 12' reste en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22c', et le bras 12' conserve donc une forme rectiligne ou sensiblement rectiligne. Néanmoins, dans cette deuxième configuration, le premier élément de crantage 12a' a franchi le sommet du deuxième élément de crantage 22c' et le bras 12' est ainsi prêt à restituer son énergie potentielle élastique accumulée grâce à sa déformation élastique.
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Grâce à l'agencement du premier élément de crantage 12a' en regard du deuxième élément de crantage 22c', le deuxième organe 3' peut ainsi être entraîné en rotation selon son sens de rotation sous l'effet d'un couple se situant en deçà du couple seuil. Cette diminution du couple induit par la coopération des éléments 12a' et 22c' caractérise la fin du cran. Cette diminution peut être plus ou moins abrupte ou linéaire en fonction de la géométrie des premiers et des deuxièmes éléments de crantage.
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La figure 18 illustre une partie du système de crantage après la fin du cran. Dans cette troisième configuration, le premier élément de crantage 12a' se trouve en appui radial à l'encontre de la portion 21c' du premier organe, après avoir franchi le deuxième élément de crantage 22c', tandis que le premier élément de crantage 11a' se situe au sommet du deuxième élément de crantage 22a'. Le premier élément de crantage 18a' est quant à lui en butée angulaire à l'encontre d'un deuxième élément de crantage 22n' du premier organe 2', alors que ce même premier élément de crantage 18a' est en appui radial à l'encontre de la première portion 21o' du premier organe 2'.
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Cette troisième configuration est équivalente à la première configuration dans le sens où un franchissement du deuxième élément de crantage 22n' par le premier élément de crantage 18a' initie le début d'un deuxième cran, successif au premier cran précédemment décrit. La fin de ce deuxième cran serait alors caractérisée par le passage du premier élément de crantage 11a' du deuxième élément de crantage 22a' à la portion 21a'.
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Cette description montre qu'un cran donné n'est pas exclusivement défini par un premier élément de crantage donné coopérant avec un deuxième élément de crantage donné ou par des premiers moyens de crantage coopérant de manière simultanée et synchronisée avec des deuxièmes moyens de crantage distincts. Dans le système de crantage selon l'invention, un cran peut être défini par la conjonction :
- d'une première coopération entre un premier élément de crantage donné et un deuxième élément de crantage donné, et
- d'une deuxième coopération entre un autre premier élément de crantage donné et un autre deuxième élément de crantage donné, et éventuellement
- d'une troisième coopération entre au moins un autre premier élément de crantage, différent des deux premiers, avec une première portion donnée de premier organe.
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Plus particulièrement, dans le deuxième mode de réalisation précédemment décrit, le premier élément de crantage 11a' peut être en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22a' en amont du sommet du deuxième élément de crantage 22a', le premier élément de crantage 12a' peut être en appui radial à l'encontre du deuxième élément de crantage 22c' en aval du sommet du deuxième élément de crantage 22c', tandis qu'un troisième premier élément de crantage 18a' peut être en appui à l'encontre d'une portion 21o'. Les premiers éléments de crantage du ressort ne travaillent donc pas tous de manière simultanée et synchronisée avec les deuxièmes éléments de crantage dans le sens où les premiers éléments de crantage du ressort ne sont pas tous disposés de la même manière en regard d'un deuxième élément de crantage donné du premier organe, dans une configuration donnée du système de crantage.
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Un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 200* est décrit ci-après en référence aux figures 19 et 20.
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De préférence, le troisième mode de réalisation ne diffère du premier mode de réalisation que par les caractéristiques qui sont décrites ci-après.
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Ainsi, les références d'éléments du troisième mode de réalisation se déduisent de celles d'éléments du premier mode de réalisation (ayant des structures identiques ou sensiblement identiques et/ou des fonctions identiques ou sensiblement identiques) par l'ajout d'un astérisque « * ».
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Tout comme dans l'exemple du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 9, n=8 et m=6. Ainsi, dans cette variante particulière du troisième mode de réalisation, le système de crantage génère 24 crans ou positions indexées pour un tour complet d'un deuxième organe 3* relativement à un premier organe 2*.
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Principalement, le troisième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que le premier organe 2* est monté à l'extérieur du deuxième organe 3* sur lequel un ressort 1* est articulé. En conséquence, les deuxièmes éléments de crantage sont orientés vers l'intérieur. Ils forment par exemple une denture interne. En conséquence également, dans leurs états non sollicités, les bras 11* du ressort 1* sont concaves vus depuis l'axe A1* ou A2*. Toutefois, de préférence, les bras 11* sont, dans leurs états non sollicités, convexes vus depuis les sommets des premiers éléments de crantage.
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De préférence, comme représenté sur la figure 20, les bras élastiques présentent, dans une position dans laquelle le ressort n'est pas sollicité, des formes en arc de cercle C11* dont les centres A11* se situent préférentiellement sur un même premier cercle C10* centré sur l'axe A1* (à savoir coaxial au ressort) et de rayon non nul, en particulier de rayon supérieur à 0.2 fois le rayon du cercle C1* passant par les axes des premiers éléments de liaison du ressort 1* (à savoir le rayon du ressort), voire supérieur à 0.3 fois le rayon du cercle C1* (à savoir le rayon du ressort), voire supérieur à 0.4 fois le rayon du cercle C1* (à savoir le rayon du ressort). De préférence, le rayon est inférieur à 0.9 fois ou 0.8 fois le rayon du cercle C1* passant par les axes des premiers éléments de liaison du ressort 1* (à savoir le rayon du ressort).
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Préférentiellement, lorsqu'un bras 11*, 12* du ressort 1* est déformé élastiquement par le biais de la coopération entre un premier élément de crantage qu'il porte et un deuxième élément de crantage 22a*, 22b* du premier organe 2*, le premier élément de crantage 11a*, 12a* ne se déplace pas à l'intérieur du cercle C1*. Cela permet avantageusement de proposer un système de crantage particulièrement compact.
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Un quatrième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 200" est décrit ci-après en référence aux figures 21 et 22.
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De préférence ou essentiellement, le quatrième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation par les caractéristiques qui sont décrites ci-après :
- les liaisons pivot 1b", 3b" liant mécaniquement le ressort au deuxième organe 3" sont réalisées comme dans le deuxième mode de réalisation, et/ou
- la forme des bras 11", et/ou
- la conformation des premières dents de crantage 11a".
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Ainsi, les références d'éléments du quatrième mode de réalisation se déduisent de celles d'éléments du premier mode de réalisation (ayant des structures identiques ou sensiblement identiques et/ou des fonctions identiques ou sensiblement identiques) par l'ajout d'un signe seconde » « ».
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Un cinquième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 200'" est décrit ci-après en référence aux figures 23 et 24.
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De préférence ou essentiellement, le cinquième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation par les caractéristiques qui sont décrites ci-après :
- les liaisons pivot 1b'", 3b'" liant mécaniquement le ressort au deuxième organe 3'" sont réalisées comme dans le premier mode de réalisation, et/ou
- la forme des bras 11'".
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Ainsi, les références d'éléments du cinquième mode de réalisation se déduisent de celles d'éléments du deuxième mode de réalisation (ayant des structures identiques ou sensiblement identiques et/ou des fonctions identiques ou sensiblement identiques) par le remplacement du signe prime « ′ » par le signe tierce « ‴ ».
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Dans les quatrième et cinquième modes de réalisation, les bras ont de préférence une forme comprenant deux portions concaves 118", 119" ; 118'", 119'" vues depuis le sommet de la première dent de crantage. Les deux portions concaves se rejoignent en formant une zone :
- au niveau de laquelle les portions concaves ont des tangentes formant un angle β", β'", par exemple un angle β", β'" compris entre 60° et 120°, typiquement un angle de 90° ou environ, et
- constituant la première dent.
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Avantageusement, les portions concaves :
- présentent un rayon de courbure compris entre 0.05 fois ou 0.1 fois le rayon du cercle C1 ", C1'" et 0.3 fois le rayon du cercle C1 ", C1"', et/ou
- les portions concaves sont tangentes ou sensiblement tangentes au cercle C1, C1′, C1*, C1ʺ, C1‴ au niveau des extrémités des bras.
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Quel que soit le mode de réalisation ou la variante, les bras des ressorts 1, 1', 1*, 1", 1'" peuvent être symétriques ou sensiblement symétriques relativement à une direction radiale par rapport à l'axe A1, A1′, A1*, A1ʺ, A1‴. Alternativement, les bras des ressorts 1, 1′, 1*, 1ʺ, 1‴ peuvent être asymétriques relativement à une direction radiale par rapport à l'axe A1, A1', A1*, A1", A1"'. Ainsi, les rayons de courbure des deux portions concaves 118", 119" ; 118"', 119'" peuvent notamment être égaux ou non.
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Quel que soit le mode de réalisation ou la variante, les premières dents de crantage sont de préférence retenues uniquement par les bras du ressort, le ressort étant lui-même lié au premier organe ou au deuxième organe par l'intermédiaire de liaisons pivot aux extrémités de chacun des bras. Ainsi, les premières dents de crantage sont de préférence liées mécaniquement au premier organe ou au deuxième organe par l'intermédiaire des bras. En particulier, les premières dents de crantage ne sont de préférence pas directement liées mécaniquement au premier organe ou au deuxième organe. Notamment, les premières dents de crantage ne sont pas directement liées mécaniquement au premier organe ou au deuxième organe par des liaisons glissière, comme des liaisons glissières orientées radialement ou sensiblement radialement à l'axe A1, A1', A1*, A1", A1"'. De préférence, la seule liaison mécanique directe existant entre :
- une première dent de crantage, et
- le premier ou le deuxième organe
est une liaison d'appui local (ponctuel ou linéaire) sur une deuxième dent de crantage dans une situation dans laquelle les première et deuxième dents coopèrent par contact pour réaliser le crantage.
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Dans les quatrième et cinquième modes de réalisation décrits, les bras sont globalement convexes ou présentent une partie centrale convexe. Dans les quatrième et cinquième modes de réalisation décrits, les bras s'étendent intégralement ou quasi intégralement à l'intérieur d'un cercle tangent à l'extérieur du ressort au niveau des liaisons pivot liant le ressort au deuxième organe. Dans les quatrième et cinquième modes de réalisation décrits, les portions de bras 11" ; 11'" reliant les portions 118", 119" ; 118"', 119'" aux liaisons pivot 1a", 1b" ; 1a'", 1b'" présentent un rayon de courbure sensiblement égal à celui du cercle passant par les axes des liaisons pivot liant le ressort au deuxième organe.
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Quel que soit le mode de réalisation ou la variante, le ressort 1, 1', 1*, 1", 1'" peut être fabriqué en acier, comme le Nivaflex. Alternativement, il peut être fabriqué en nickel ou un alliage en nickel-phosphore. Alternativement, il peut être fabriqué en silicium. Alternativement encore, il peut être fabriqué en un verre métallique. Bien entendu, il peut alternativement être fabriqué en tout autre matériau, en particulier tout autre matériau élastique. Le ressort peut être réalisé, par exemple, par un procédé mécanique tel que l'étampage ou la découpe au fil. Le ressort peut également être réalisé par stéréolithographie, par un procédé LIGA, par un procédé de gravure DRIE, par un procédé d'injection ou encore par un procédé de découpe laser.
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Dans les deux premiers modes de réalisation, le système de crantage fait intervenir un ressort 1, 1', 1", 1'" lié mécaniquement, en particulier articulé sur le deuxième organe 3, 3', 3", 3'", mobile en regard du premier organe 2, 2', 2", 2'", le premier organe étant par exemple une bague 2, 2', 2", 2'" faisant partie d'une carrure 4, 4', 4", 4'" ou étant rapportée dans une carrure 4, 4', 4", 4"'. Toutefois, il est tout à fait possible d'inverser la disposition de sorte que le premier organe 2* soit monté mobile en regard du deuxième organe 3*. Dans ce cas, le premier organe 2* peut correspondre, par exemple, à une portion de lunette tournante. Dans ce cas, le ressort 1* est lié mécaniquement, en particulier articulé sur le deuxième organe 3*, le deuxième organe 3* étant par exemple une bague 3* faisant partie d'une carrure 4* ou étant rapportée dans une carrure 4*.
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Le couple nécessaire pour manœuvrer les premier et deuxième organes l'un par rapport à l'autre est variable selon les natures des applications, en particulier variable selon les fonctions assurées par le premier organe et/ou le deuxième organe. Dans le cas d'un fond orientable (à savoir indexé angulairement en regard d'une carrure), le couple est notablement plus important que le couple nécessaire à la rotation d'une lunette tournante ou d'un réhaut tournant.
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Le système de crantage peut également être miniaturisé de sorte à équiper une couronne orientable en regard d'une carrure (à savoir indexée angulairement en regard d'une carrure).
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Le système de crantage 100, 100', 100*, 100", 100'" pourrait également être mis à profit pour équiper un mobile de crantage d'un mouvement horloger. Dans ce cas, le deuxième organe 3, 3', 3", 3'" ou le premier organe 2* pourrait être un mobile d'un mécanisme de réglage d'un mouvement horloger, et le premier organe 2, 2', 2", 2'" ou le deuxième organe 3* pourrait plus particulièrement être un mobile en prise avec un organe d'affichage, typiquement un organe d'affichage d'un fuseau horaire ou d'un affichage programmable, ou réciproquement.
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Quel que soit le mode de réalisation ou la variante, les premiers et les deuxièmes éléments de crantage, en particulier les premières dents et les deuxièmes dents de crantage peuvent se présenter sous de multiples formes ou géométries.
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Quel que soit le mode de réalisation ou la variante, un cran n'est pas exclusivement défini par un premier élément de crantage donné coopérant avec un deuxième élément de crantage donné comme cela est le cas au sein du dispositif du document
EP3608730 , ou par l'ensemble des premiers éléments de crantage coopérant de manière simultanée et synchronisée avec des deuxièmes éléments de crantage comme cela est le cas, par exemple, au sein du dispositif du document
EP1431845 .
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En effet, quel que soit le mode de réalisation ou la variante, un cran ou une position indexée est définie par la conjonction d'au moins :
- une première coopération entre un premier élément de crantage donné et un deuxième élément de crantage donné, et
- une deuxième coopération entre un autre premier élément de crantage donné et un autre deuxième élément de crantage donné.
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Avantageusement, cette conjonction comprend aussi une troisième coopération entre au moins un autre premier élément de crantage, différent des deux premiers, avec un creux ou une portion, en particulier une portion de cylindre, du premier organe.
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Préférentiellement, quel que soit le mode de réalisation ou la variante, le système de crantage est agencé de sorte à générer des crans qui sont répartis uniformément sur un tour complet du premier organe relativement au deuxième organe ou réciproquement, à savoir que le déplacement du premier organe relativement au deuxième organe est le même entre chaque cran. Préférentiellement encore, le cran est prédéfini et reste le même quelle que soit la position angulaire du premier ou du deuxième organe, c'est-à-dire que le couple seuil permettant de franchir le cran reste le même quel que soit le cran considéré. Alternativement, le système de crantage pourrait être agencé de sorte que des crans pourraient être associés à des couples seuils d'intensités différentes. Par ailleurs, la fréquence de crantage pourrait varier sur un tour complet du premier organe relativement au deuxième organe ou réciproquement, c'est-à-dire que le déplacement du premier organe relativement au deuxième organe peut varier entre deux crans successifs. Un tel système pourrait alors comprendre un premier organe comprenant des deuxièmes éléments de crantage présentant des géométries qui ne sont pas toutes identiques et/ou un ressort comprenant des premiers éléments de crantage présentant des géométries qui ne sont pas toutes identiques. Par ailleurs, l'étendue angulaire a11 et/ou l'étendue angulaire a12 peuvent varier. L'étendue angulaire a21 et/ou l'étendue angulaire a22 peuvent également varier.
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Dans tout ce document, par « indexation », « indexation angulaire » ou « indexation d'un organe », on entend la définition de différentes positions angulaires stables d'un premier organe relativement à un deuxième organe ou réciproquement. Ces positions stables peuvent être séparées par un continuum de positions intermédiaires instables ou moins stables. Entre deux positions stables ou deux positions indexées ou deux positions d'indexation, le premier organe passe transitoirement par un continuum de positions intermédiaires instables ou moins stable. Le premier ou le deuxième organe peut quitter une position stable seulement si on exerce, sur le premier ou le deuxième organe, un couple supérieur à un couple seuil, alors que le premier ou le deuxième organe peut quitter une position instable ou moins stable lorsqu'on exerce, sur le premier ou le deuxième organe, un couple inférieur à ce couple seuil.
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Dans tout ce document, par « bras », on entend de préférence toute forme allongée dans laquelle la plus grande dimension de la forme selon un axe de plus grande dimension est au moins supérieure à 10 fois ou supérieure à 15 fois chacune des dimensions perpendiculaires à cet axe de plus grande dimension. Alternativement ou complémentairement, dans tout ce document, par « bras », nous entendons de préférence toute forme allongée participant au moins partiellement à définir le contour d'un ressort. Ainsi, une succession de bras définissent sensiblement le contour du ressort, en particulier une boucle fermée.
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Dans tout ce document, par « position dans laquelle un bras du ressort n'est pas sollicité », nous entendons de préférence que le premier élément de crantage du bras ne coopère pas avec un deuxième élément de crantage ou le premier élément de crantage du bras se trouve positionné dans un creux entre deux deuxième éléments de crantage adjacents, en particulier à l'encontre d'une portion de cylindre du deuxième organe.
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Dans tout ce document, par « système de crantage », nous entendons de préférence un système de définition d'un ensemble fini de crans ou de positions indexées disposés sur la course du déplacement du premier organe relativement au deuxième organe (ou réciproquement). Les crans peuvent être caractérisés en regard d'un couple seuil qu'il est nécessaire de vaincre pour déplacer le premier organe relativement au deuxième organe (ou réciproquement). Le début d'un cran peut être caractérisé par une augmentation du couple en regard de ce couple seuil. La fin d'un cran peut être caractérisée par une diminution du couple en regard de ce couple seuil. L'évolution du couple à vaincre peut être plus ou moins brutale relativement au déplacement du premier organe par rapport au deuxième organe (ou réciproquement). Depuis ce couple seuil, le couple nécessaire à l'entraînement du premier organe relativement au deuxième organe (ou réciproquement) peut évoluer de manières variées jusqu'au prochain cran ou jusqu'à la prochaine position indexée. En particulier, le couple peut décroître pour atteindre des valeurs négatives pour s'annuler ensuite et définir le cran suivant ou la position indexée suivante. De préférence, le nombre de crans est un multiple de 2.
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Dans tout ce document, par « cran », nous entendons un déplacement entre une première position indexée et une position indexée suivante.
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Les systèmes de crantage décrits plus haut mettent en œuvre un ressort de rappel présentant la spécificité d'être doté de bras élastiques et de premiers moyens de liaison dudit ressort, ces derniers étant agencés et conformés de sorte à maximiser la déformation des bras élastiques tout en minimisant les contraintes en leur sein. Plus particulièrement, ces premiers moyens de liaison sont disposés au niveau de chacune des extrémités longitudinales des bras élastiques et permettent de relier ensemble lesdits bras élastiques tout en faisant en sorte qu'ils soient déplaçables les uns relativement aux autres. Par ailleurs, chacun de ces bras élastiques présente la spécificité de comprendre un premier élément de crantage aménagé entre deux premiers moyens de liaison, ce premier élément de crantage étant prévu pour coopérer avec des deuxièmes moyens de crantage d'une bague de crantage afin d'engendrer la déformation élastique dudit bras.
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De par sa simplicité et sa compacité, un tel système de crantage pourra avantageusement être mis à profit dans la définition d'un dispositif d'habillage horloger, en particulier une lunette tournante crantée, ou encore dans la définition d'un mobile de crantage d'un mouvement horloger.
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Les systèmes de crantage décrits plus haut permettent de remédier aux inconvénients connus de l'art antérieur. En particulier, les systèmes de crantage décrits plus haut comprennent des premiers et des deuxièmes moyens de crantage dont la taille ou le format est maximisé en regard du nombre de crans générés par ledit dispositif, ces premiers et deuxièmes moyens de crantage pouvant être sollicités à une fréquence moindre que la fréquence des crans générés par le système de crantage.
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Par ailleurs, les systèmes de crantage décrits plus haut ont pour avantage de générer des forces équilibrées par rapport à un axe de rotation donné, ce qui contribue à la sensation agréable que l'on éprouve en manipulant un dispositif horloger comprenant un tel système de crantage.
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Enfin, les systèmes de crantage décrits plus haut ont pour avantage d'être particulièrement compacts. De telles conceptions sont ainsi particulièrement avantageuses pour la définition, par exemple, d'une lunette tournante agencée au sein d'une boîte dotée d'une carrure comprenant un siège annulaire dont la section est minimisée et/ou pour la définition, par exemple, d'une lunette tournante sertie.
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De par leur compacité, les systèmes de crantage décrits plus haut sont également particulièrement bien adaptés à leur intégration au sein d'un mouvement horloger. Ces systèmes peuvent être, par exemple, des dispositifs de réglage d'un dispositif d'affichage d'une information horaire telle qu'un fuseau horaire, qui permettent de faire déplacer un organe d'affichage selon un pas angulaire prédéfini par le biais d'un tel système de crantage.