Brevet FR2796733A1 — publié le 20010126

l 2796733 DISPOSITIF A POUSSOIR La présente invention se rapporte à un dispositif à poussoir, du type destiné à équiper des pièces d'horlogerie et plus particulièrement des montres. De tels dispositifs sont bien connus de l'homme du métier. Ils permettent la commande de certaines fonctions, comme le départ, I'arrêt et la mise à zéro d'un chronographe. La présente invention concerne plus particulièrement les dispositifs comportant un tube de forme générale cylindrique destiné à être assemblé à un boîtier, par exemple une boîte de montre, et définissant un axe, un poussoir engagé et monté axialement coulissant dans le tube, un ressort à o boudin intercalé entre le tube et le poussoir, pour générer une force axiale et un organe élastique, déformable radialement et coopérant avec le tube et le poussoir pour définir un déclic. Dans ce dispositif, le poussoir comprend un corps, pour assurer la liaison entre l'extérieur et l'intérieur de la montre, et une tête fixée rigidement au corps et destinée à être soumise à la pression de lI'utilisateur pour commander une fonction. Un tel dispositif à poussoir est par exemple décrit dans le brevet US 4, 451,719. L'organe élastique est formé d'une bague fendue déformable radialement et d'un cran annulaire coopérant avec la bague, l'un associé au poussoir, l'autre au tube. Une action sur le poussoir provoque la déformation de la bague jusqu'à ce que son diamètre soit égal à celui du cran, la pression exercée sur le poussoir allant croissant. Dès que le cran est passé, la pression nécessaire pour déplacer le poussoir chute brusquement. Cela génère le déclic souhaité. Cette solution présente un inconvénient majeur. En effet, I'ensemble formé de la bague et du cran doivent être disposés axialement au-delà ou en deçà du ressort à boudin. Cela réduit considérablement la longueur de ce dernier. Il en résulte que la déformation est d'une amplitude importante en regard de la 2 2796733 longueur du ressort. De la sorte, la pression exercée varie considérablement durant le déplacement du poussoir. Un des buts de la présente invention est de pallier cet inconvénient. Ce but est atteint grâce au fait que le tube et la tête comportent l'un une paroi interne munie d'un cran et l'autre une surface d'appui contre laquelle l'organe élastique est en appui, I'organe élastique et le ressort à boudin se chevauchant axialement. Dans la demande de brevet mentionnée plus haut, la bague définissant l'organe élastique est formée d'un fil enroulé. Cette solution permet de 1o meilleures conditions de travail avec le cran qu'une bague découpée. Il est malheureusement difficile de définir son diamètre avec précision, et ainsi de maîtriser la force à appliquer sur le poussoir. Pour mieux maîtriser ce paramètre, I'organe élastique selon l'invention est formé d'une rondelle, munie d'une ouverture centrale engagée dans le corps is du poussoir, en appui contre la surface d'appui, et qui porte au moins deux bras s'étendant de la surface d'appui à l'intérieur du tube, I'extrémité libre de chaque bras coopérant avec la paroi interne du tube ou de la tête. La présente invention a également pour but de réaliser un dispositif dont les pièces constitutives peuvent être usinées par des moyens économiques, précis, simples et rapides comme le décolletage ou l'étampage par exemple. Ce but est atteint grâce au fait que: - L'organe élastique est obtenu par découpage, dans une feuille en matériau élastique d'épaisseur constante. - La paroi externe du tube comporte deux portions cylindriques, I'une disposée du côté opposé à la tête et destinée à être engagée dans la boîte de la montre et l'autre, disposée dans le prolongement de la première et comportant, avec ladite tête, une zone de recouvrement, le diamètre de la première portion étant inférieur à celui de la seconde portion. Dans la plupart des montres, la tête du poussoir recouvre au moins partiellement le tube. Avec un tel mode de réalisation, il est avantageux que la 3 2796733 tête forme la surface d'appui et comporte une jupe annulaire entourant le tube sur une partie de sa longueur, et que le tube définisse la paroi interne munie du cran. Il est aisé de fabriquer de tels tubes par décolletage, notamment lorsque la paroi interne du tube comporte quatre parties successives cylindriques dont les diamètres vont croissants de l'intérieur de la boîte vers la tête du poussoir et qui définissent: * un coulisseau dans lequel est engagé le corps du poussoir, * un logement pour recevoir la partie du ressort à boudin opposée à la tête, et ò des première et seconde surfaces de travail de l'organe élastique, reliées par le cran. Pour garantir un déclic régulier, la différence de rayon entre les parties cylindriques des première et seconde surfaces de travail est sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de la feuille formant l'organe élastique. Dans certaines montres, le poussoir est protégé par le tube, du fait que la tête est engagée à l'intérieur du tube. Dans un tel mode de réalisation, le dispositif selon l'invention est agencé de manière que la tête s'étende axialement à l'intérieur du tube et comporte une jupe cylindrique dont la paroi interne est munie dudit cran, alors que le tube définit la surface d'appui. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif comporte des moyens assurant son étanchéité. Il comprend, à cet effet, un joint d'étanchéité intercalé entre le tube et le poussoir. Dans les montres munies de poussoirs, il est difficile d'assurer l'étanchéité, surtout lorsqu'ils sont actionnés. Un autre but de la présente invention est d'augmenter la pression entre le joint d'étanchéité, le tube et le poussoir durant le déplacement de ce dernier. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que: 4 2796733 - le tube est muni d'un trou qui comporte, du côté opposé à la tête, un premier secteur de forme cylindrique dont le diamètre est ajusté sur celui du corps et, du côté de la tête, un deuxième secteur, également cylindrique, et dont le diamètre est supérieur au diamètre du premier secteur, les deux secteurs étant reliés entre eux par une surface plane, le dispositif comporte, en outre, une bague intercalée entre le joint et le ressort et contre laquelle ce dernier vient prendre appui, et - le joint d'étanchéité est logé dans le tube, en contact avec la surface plane, le corps du poussoir et la bague. io Grâce à cette configuration, le joint d'étanchéité est compressé lorsqu'on actionne le poussoir. De la sorte, l'étanchéité est améliorée lorsque le poussoir est activé. Selon les conditions de porter, il se peut que le dispositif s'encrasse, ce qui pourrait perturber son fonctionnement. C'est pourquoi il peut être avantageux de disposer un joint d'étanchéité de manière telle qu'il empêche que de l'eau et de la saleté pénètrent dans le dispositif. A cet effet, la tête du poussoir comprend une jupe s'étendant sur une partie de la hauteur du tube et le joint d'étanchéité est disposé dans une gorge et coopère avec une surface cylindrique de dimension axiale au moins égale au déplacement du poussoir, la gorge et la surface cylindrique étant l'un pratiqué dans la jupe, I'autre dans la paroi externe du tube, dans sa partie en regard de la jupe. Le joint d'étanchéité est un organe délicat. C'est pourquoi il est nécessaire de le protéger tant que faire se peut. Afin de le soumettre à un minimum de contraintes, il peut être disposé seul, ou en combinaison avec un autre joint, dans une gorge du corps du poussoir, pratiquée dans sa partie montée coulissante dans le tube, en contact avec la paroi de ce dernier. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, dans lequel 2796733 À les figures 1 et 2 représentent, en coupe, un dispositif selon l'invention, en position respectivement de repos et enfoncée, et * les figures 3 et 4 illustrent deux autres modes de réalisation, en position de repos. Le dispositif à poussoir tel que représenté aux figures 1 et 2 comporte essentiellement un tube 10, un poussoir 11, monté coulissant dans le tube, un ressort à boudin 12 destiné à maintenir le poussoir en position extérieure et un organe élastique 13. Il est en outre muni d'un joint d'étanchéité 14 et d'une bague 15. io Le tube 10 est avantageusement en acier inoxydable. Il est destiné à être engagé et fixé de manière étanche dans la carrure d'une boîte de montre non représentée au dessin. Il comporte une paroi externe présentant une première portion 16, conique, pour faciliter la mise en place du dispositif dans la carrure, une deuxième portion 17, cylindrique, destinée à être en contact intime avec la paroi du trou de la carrure, I'obturant de manière étanche, et une troisième portion 18, également cylindrique et disposée à l'extérieur de la boîte. Le tube 10 est percé d'un trou comprenant quatre secteurs 19, 20, 21 et 22, tous cylindriques, leurs diamètres allant croissant dans l'ordre indiqué. Le secteur 19 est disposé dans la partie du tube logée dans la boîte. Son diamètre est ajusté au diamètre du corps du poussoir, qui y coulisse librement. Le secteur 20, adjacent, sert de logement au ressort à boudin 12, au joint d'étanchéité 14 et à la bague 15, ces deux derniers étant disposés dans la partie adjacente à la portion 19. Son diamètre est donc légèrement 2s plus grand que le diamètre extérieur du ressort 12, pour permettre à ce dernier de s'y mouvoir librement. Le ressort 12 prend appui contre la bague 15. Les secteurs 21 et 22, forment la partie du tube 10 externe à la boîte, entièrement comprise dans la portion 18. Le secteur 21 est relié au secteur 22 6 2796733 par une surface conique définissant un cran 23. La différence des rayons des secteurs 21 et 22 est comprise entre 0.05 et 0.10 mm. Le poussoir 11 comprend un corps 25 et une tête 26. Le corps 25 est formé de deux parties cylindriques 27 et 28, coaxiales, placées dans le prolongement l'une de l'autre et reliées entre elles par une surface plane 29. La partie 28 est engagée dans le trou cylindrique du secteur 19 du tube 10 et y coulisse librement. Son extrémité extérieure à la boîte comporte un filetage 28a. La partie 27 est destinée à être logée à l'intérieur de la boîte de montre, pour io assurer la liaison entre le poussoir et le mouvement de la montre. Son diamètre est plus grand que celui de la partie 28. Elle forme ainsi butée et définit le contact entre le poussoir 11 et le tube 10, la surface plane 29 s'appuyant contre l'extrémité du tube 10. De manière avantageuse, elle comporte une fente 27a permettant de la tourner, de façon à pouvoir visser et dévisser l'assemblage du corps 25 et de la tête 26. La tête 26 est en forme de coupelle, avec un fond 30 et une jupe cylindrique 31. Le fond 30 est percé en son centre et à l'intérieur de la coupelle d'un trou a taraudé dans lequel est vissé le filetage 28a. Le ressort à boudin 12 est réalisé au moyen d'un fil d'acier inoxydable de 0.25 mm de diamètre. Il comporte de quatre à six spires et sa longueur sans contrainte est comprise entre 4 et 6 mm environ. En place, il est en permanence en appui d'une part contre l'organe élastique 13, d'autre part contre la bague 15. L'organe élastique 13 est formé d'une rondelle 32, percée en son centre d'un trou 32a, dont le diamètre est légèrement plus grand que celui de la partie 28, et de laquelle partent trois bras 33 qui forment, avec la rondelle 32, un angle légèrement supérieur à 90 . Ces bras 33 s'étendent de la rondelle 32 en direction de l'intérieur de la boîte et prennent appui par leur extrémité 33a contre la paroi interne du tube 10. Ils chevauchent axialement le ressort à boudin 12. 7 2796733 L'organe élastique 13 est avantageusement réalisé, par découpage et pliage, dans une tôle d'acier inoxydable ayant une épaisseur de 0.10 à 0. 20 mm et présentant une limite élastique élevée. La rondelle 32 est en appui contre le fond 30 qui forme une surface d'appui 26a. Les bras 33 sont pliés de manière que le cercle dans lequel leurs extrémités sont inscrites ait un diamètre plus grand de 0.01 à 0.10 mm que le diamètre du secteur 22. L'angle au sommet du cône dans lequel s'inscrit le cran 33 est de l'ordre de 120 à 130 . Avec une telle configuration, la pression à exercer pour commander le poussoir est voisine de 7 à 12 N. io Pour assembler un dispositif tel que décrit, le corps 25 est tout d'abord introduit dans le tube 10. Après quoi le joint d'étanchéité 14, la bague 15 et le ressort 12 sont successivement glissés sur la partie 28 du corps 25. L'organe élastique 13 est ensuite mis en place en fléchissant ses bras 33 de manière à les faire pénétrer dans le tube 10. La tête 26 est vissée sur le corps 25 par engagement de la partie filetée 28a dans le trou taraudé 30a. Le dispositif ainsi obtenu forme un tout qui peut alors sans autre être chassé dans un trou pratiqué à cet effet dans la carrure de la boîte. Il est intéressant de relever que, comme le ressort à boudin 12 et l'organe élastique 13 se chevauchent axialement, il est possible de réaliser un dispositif à poussoir ayant un ressort à boudin occupant près des 2/3 de sa longueur en position de repos. Le diamètre du tube dans sa partie engagée dans la boîte est de l'ordre de 2 mm, ce qui permet de l'utiliser dans pratiquement toutes les applications courantes. Avec la configuration décrite, l'organe élastique 13 et le cran 23 avec lequel il collabore se trouvent dans la partie extérieure à la boîte et sont disposés radialement au-delà du ressort à boudin 12. Malgré cela, le diamètre de la tête du poussoir a une valeur tout à fait acceptable, puisqu'il est inférieur à 4 mm. Cela provient du fait que les bras de l'organe élastique sont très minces, ce qui ne modifie pratiquement pas la dimension radiale du dispositif. 8 2796733 Au repos, le dispositif occupe la position représentée à la figure 1. Lorsque l'utilisateur de la montre exerce une pression sur la tête 26, il provoque l'enfoncement du poussoir 11. Les extrémités 33a des bras 33 glissent sur la surface du secteur 22 jusqu'à atteindre le cran 23. Celuici offre une résistance, de sorte que l'utilisateur doit augmenter la pression pour la vaincre, ce qui provoque la déformation des bras 33 qui fléchissent de manière que les extrémités 33a passent le cran 23 et glissent sur la surface de la portion 21. A ce stade, la pression à exercer chute brusquement, ce qui définit le déclic du dispositif. 1o En fin de course, la tête 26 vient butter, par son fond 30, contre l'extrémité du tube 10, comme représenté à la figure 2. Sous l'effet de la pression, le ressort à boudin 12 est comprimé, de sorte qu'il ramène le poussoir 15 dès que la pression est supprimée, jusqu'à atteindre la position représentée à la figure 1. Il est ainsi possible d'obtenir l'effet de déclic ou de détente tel qu'apprécié pour la commande des chronographes, au niveau même du dispositif à poussoir. Malgré cette adjonction, les différentes pièces constituant le dispositif restent simples et facilement usinables; leur assemblage est en outre aisé. Lorsque le poussoir est actionné, le joint d'étanchéité 14 est soumis à une pression supérieure à celle appliquée normalement par le ressort 12. Il en résulte un contact plus intime avec le tube 10 et le poussoir 11, ce qui améliore l'étanchéité du dispositif. Dans la variante représentée à la figure 3, le dispositif comporte, de manière identique à celui représenté aux figures 1 et 2, un tube 10 et un poussoir 11, ainsi qu'un ressort à boudin 12 intercalé entre le tube et le poussoir. Il en diffère par la manière dont l'étanchéité a été réalisée. Cette dernière est assurée par un joint d'étanchéité 34, disposé dans une gorge 35 pratiquée dans la paroi interne de la jupe 31 et en contact avec la paroi externe du tube 10 dans sa portion cylindrique 18. De la sorte les pièces assurant la fonction 9 2796733 de déclic se trouvent dans l'espace étanche de la boîte, ce qui permet d'éviter que leur fonctionnement soit affecté par la transpiration ou l'eau qui pourrait entrer. La figure 4 représente une autre variante, dans laquelle les mêmes pièces portent les mêmes références que dans les figures 1 à 3. Cette variante diffère essentiellement par le fait que le diamètre extérieur de la jupe 31 est inférieur au diamètre intérieur du tube 10 dans sa portion 18, de sorte que le poussoir 11 pénètre à l'intérieur du tube 10. Avec une telle configuration, il est nécessaire de disposer différemment l'organe élastique 13. Plus précisément, io la rondelle 32 de l'organe 13 est en appui contre la surface 36 reliant les secteurs 19 et 20. L'organe 13 reste donc fixe par rapport au tube 11. Pour assurer la fonction de déclic, la jupe 31 comporte sur sa paroi interne 37, trois secteurs 38, 39 et 40. Le secteur 38, de forme cylindrique, est adjacent au fond 30. Le secteur 39 est de forme conique, avec un angle au sommet de 120 à 130 . Il assure la fonction de cran, en coopération avec les bras 33. Le troisième secteur 40 est également de forme conique, mais avec un angle au sommet beaucoup plus aigu, par exemple compris entre 20 et . Cet angle facilite la mise en place de la tête 26 dans le tube 10. En variante non représentée, il serait également possible de couper l'angle intérieur de l'extrémité libre de la jupe, le secteur 40 pouvant alors être cylindrique. Le corps du poussoir 25 est fixé à la tête 26 par soudage ou collage. Dans ce mode de réalisation, le corps 25 a, sur toute sa longueur, un diamètre ajusté à la portion 19, à l'exception de deux gorges 41 et 42. La gorge 41 est pratiquée dans la portion du corps 25 destinée à se trouver à l'intérieur de la boîte de montre. Elle permet l'engagement d'une clavette 43, qui assure le verrouillage du poussoir sur le tube. La gorge 42 est pratiquée dans la partie du corps 25 disposée en permanence dans la portion 19 du tube 10. Elle sert de logement à un joint d'étanchéité 44, qui est donc en contact intime et permanent avec la paroi du tube 10. 2796733 Les conditions de travail des extrémités 33a des bras 33 avec le cran que définit le secteur 39 sont tout à fait comparable à la solution décrite en référence aux figures 1 à 3, à ceci près que dans le cas du dispositif de la figure 4, I'organe élastique est fixe et c'est le cran qui se déplace avec le poussoir. Avec ce mode de réalisation, il est également possible d'assurer l'étanchéité de manière comparable à la solution décrite en référence aux figures 1 à 3, voire de combiner ces solutions en munissant le poussoir de deux joints d'étanchéité. io Les solutions décrites peuvent faire l'objet de nombreuses variantes, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le nombre de bras de l'organe élastique pourrait être réduit à deux ou au contraire augmenté. D'autres matériaux pourraient être utilisés. Le tube pourrait, par exemple être en laiton et l'organe élastique en alliage de bronze au béryllium. Il est également is possible de prévoir une double étanchéité en munissant le dispositif de deux joints, en combinant les dispositions représentées au dessin. nEs l 2796733 REVENDICATIONS 1. Dispositif à poussoir pour pièce d'horlogerie, comportant: * un tube (10), de forme générale cylindrique, destiné à être assemblé à une boîte de montre et définissant un axe, * un poussoir (11) engagé et monté axialement coulissant dans ledit tube (10), * un ressort à boudin (12) intercalé entre le tube (10) et le poussoir (11), pour générer une force axiale, et ò un organe élastique (13) déformable radialement, coopérant avec le tube (10) et le poussoir (11) pour définir un déclic, dans lequel ledit poussoir (11) comprend un corps (25), pour assurer la liaison entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce d'horlogerie, et une tête (26) pour permettre à un utilisateur de l'actionner, caractérisé en ce que ledit tube (10) et ladite tête (26) comportent l'un une paroi interne munie d'un cran (23, 39), et l'autre une surface d'appui contre laquelle l'organe élastique (13) est en appui, et en ce que ce dernier et le ressort à boudin (12) se chevauchent axialement. 2. Dispositif à poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe élastique (13) est formé d'une rondelle (32), munie d'une ouverture centrale (32a) engagée dans ledit corps (25) et en appui contre la surface d'appui (30, 36), et qui porte au moins deux bras (33) s'étendant de la surface d'appui à l'intérieur du tube (10), l'extrémité libre (33a) de chaque bras étant en appui contre ladite paroi interne. 3. Dispositif à poussoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe élastique (13) est obtenu par découpage, dans une feuille en matériau élastique d'épaisseur constante. 12 2796733 4. Dispositif à poussoir selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi externe du tube (10) comporte deux portions cylindriques, l'une (17) disposée du côté opposé à la tête (26) et destinée à être engagée dans la boîte de la montre et l'autre (18), disposée dans le prolongement de la première et comportant, avec ladite tête, une zone de recouvrement, le diamètre de la première portion (17) étant inférieur à celui de la seconde portion (18). 5. Dispositif à poussoir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en 0 ce que ladite tête forme ladite surface d'appui et comporte une jupe annulaire entourant le tube sur une partie de sa longueur, et le tube définit la paroi interne munie dudit cran. 6. Dispositif à poussoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi interne du tube (10) comprend quatre secteurs cylindriques successifs (19, 20, 21 et 22) dont les diamètres vont croissants de l'intérieur de la boîte vers la tête (26) du poussoir et qui définissent: * un coulisseau (19) dans lequel est engagé le corps du poussoir, * un logement (20) pour recevoir la partie du ressort à boudin (12) opposée à la tête, et * des première et seconde surfaces de travail (21, 22) de l'organe élastique (13), reliés par ledit cran (23). 7. Dispositif à poussoir selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que la différence de rayon entre les parties cylindriques des première (21) et seconde (22) surfaces de travail est sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de ladite feuille. 13 2796733 8. Dispositif à poussoir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite tête comporte une jupe cylindrique (31) dont la paroi interne est munie dudit cran (39) et qui s'étend axialement à l'intérieur du tube (10), ce dernier définissant ladite surface d'appui (36). 9. Dispositif à poussoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (13, 34) est intercalé entre le tube (10) et le poussoir (11). 10. Dispositif à poussoir selon la revendication 9, caractérisé en ce que: * le tube (10) est muni d'un trou qui comporte, du côté opposé à la tête (26), un premier secteur (19) de forme cylindrique dont le diamètre est ajusté sur celui dudit corps (25) et, du côté de la tête (26), un deuxième secteur (20), également cylindrique et dont le diamètre est supérieur au diamètre du premier secteur (19), les deux secteurs étant reliés entre eux par une surface plane (21), * le dispositif comporte, en outre, une bague (14) intercalée entre le joint (13) et le ressort (12) et contre laquelle ce dernier vient prendre appui, et * le joint d'étanchéité (13) est logé dans le tube (10), en contact avec ladite surface plane (21), le corps (25) du poussoir (11) et la bague (14). 11. Dispositif à poussoir selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la tête (26) du poussoir comprend une jupe (31) s'étendant sur une partie de la hauteur du tube (10) et en ce que le joint d'étanchéité (34) est disposé dans une gorge (35) et coopère avec une surface cylindrique (38) de dimension axiale au moins égale au déplacement du poussoir, la 14 2796733 gorge et la surface cylindrique étant l'un pratiqué dans la jupe (31), l'autre dans une paroi (18) du tube, dans sa partie en regard de la jupe (31). 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ledit corps (25) comporte une gorge (42) dans sa partie montée coulissante dans ledit tube (10), dans laquelle est logé un joint d'étanchéité (44) en contact avec la paroi du tube (10).