CH703272A2

CH703272A2 - Curve elevation hairspring i.e. Breguet hairspring, for balance wheel resonator of timepiece, has elevation device placed between outer coil and terminal curve whose section is variable to adapt development concentricity of hairspring

Info

Publication number: CH703272A2
Application number: CH9412010A
Authority: CH
Inventors: Christophe Bifrare; Nakis Karapatis; Marco Verardo; Pierre Cusin
Original assignee: Montres Breguet Sa
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-15
Also published as: CH703272B1

Abstract

The hairspring (1) has a spiral-spring (3) coaxially formed with a collet (2), where the hairspring is made of silicon or silicon dioxide so as to allow the hairspring to be mechanically resistant and to adjust thermoelastic coefficient of the hairspring. An elevation device (5) is placed between an outer coil (6) of the spiral-spring and a terminal curve (7) to form a Breguet hairspring. Section of the curve is variable to adapt the development concentricity of the hairspring. The curve includes thickening areas (8, 9) to locally increase stiffness of the curve.

Description

Domaine de l’inventionField of the invention

[0001] L’invention se rapporte à un spiral Breguet à courbe terminale localement épaissie destinée à adapter la concentricité de développement dudit spiral. The invention relates to a Breguet spiral end curved locally thickened for adapting the concentricity of said spiral development.

Arrière plan de l’inventionBackground of the invention

[0002] Les documents EP 08 168 453, EP 0 8171 694 et EP 08 153 598 au nom de la Demanderesse expliquent comment fabriquer des spiraux à élévation de courbe en matériaux micro-usinables respectivement à l’aide de trois parties, de deux parties ou de manière monobloc. Ces documents sont incorporés par référence à la présente description. [0002] The documents EP 08 168 453, EP 0 8171 694 and EP 08 153 598 in the name of the Applicant explain how to manufacture curve-elevating spirals made of micro-machinable materials respectively with the aid of three parts and two parts. or in one piece. These documents are incorporated by reference into the present description.

[0003] Il est connu d’appliquer les critères de Phillips pour déterminer la courbure théorique de la courbe terminale. Cependant, cette courbure peut ne pas être satisfaisante selon les applications comme, notamment, pour les spiraux à élévation de courbe. En effet, la concentricité de développement du spiral peut ne pas être garantie et, d’autant plus si le spiral comporte un grand diamètre, il est rapidement visible que son développement est asymétrique. It is known to apply the Phillips criteria to determine the theoretical curvature of the terminal curve. However, this curvature may not be satisfactory depending on the applications such as, in particular, the spirals curve elevation. Indeed, the concentricity of the spiral development may not be guaranteed and, especially if the spiral has a large diameter, it is quickly visible that its development is asymmetrical.

Résumé de l’inventionSummary of the invention

[0004] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un spiral Breguet dont la concentricité de développement est améliorée. The object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages mentioned above by proposing a Breguet spiral whose concentricity development is improved.

[0005] A cet effet, l’invention se rapporte à un spiral à élévation de courbe comportant un ressort-spiral formé en une seule pièce et coaxialement avec une virole, le spiral comportant une courbe terminale et un dispositif d’élévation entre de la spire externe dudit ressort-spiral et ladite courbe terminale afin de former un spiral Breguet caractérisé en ce que la section de la courbe terminale est variable afin d’adapter la concentricité de développement dudit spiral. For this purpose, the invention relates to a spiral with a curve elevation comprising a spiral spring formed in one piece and coaxially with a ferrule, the spiral having a terminal curve and an elevating device between the outer turn of said spring-spiral and said end curve to form a Breguet hairspring characterized in that the section of the terminal curve is variable in order to adapt the development concentricity of said hairspring.

[0006] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: la courbe terminale comporte une ou plusieurs zone(s) dans laquelle sa section est épaissie afin d’augmenter localement sa raideur; chaque épaississement s’étend de la partie concave et/ou convexe de la courbe terminale; le spiral est formé par assemblage de plusieurs parties ou est monobloc; au moins une spire interne du ressort-spiral comporte une courbe du type Grossmann afin d’améliorer la concentricité de développement dudit spiral; le spiral est formé à base de silicium et peut comporter au moins une partie en dioxyde de silicium afin de le rendre plus résistant mécaniquement et d’ajuster son coefficient thermoélastique.According to other advantageous features of the invention: the terminal curve comprises one or more zone (s) in which its section is thickened so as to locally increase its stiffness; each thickening extends from the concave and / or convex portion of the terminal curve; the hairspring is formed by assembling several parts or is integral; at least one inner coil of the coil spring has a Grossmann type curve to improve the concentricity of development of said spiral; the spiral is formed of silicon and may comprise at least a portion of silicon dioxide to make it more mechanically resistant and adjust its thermoelastic coefficient.

[0007] Enfin, l’invention se rapporte également à une pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte un spiral à élévation de courbe conforme à l’une des variantes précédentes. Finally, the invention also relates to a timepiece characterized in that it comprises a spiral curve elevation according to one of the previous variants.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

[0008] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à l’unique dessin annexé présentant une vue en perspective d’un spiral Breguet selon l’invention. Other features and advantages will become apparent from the description which is given below, for information only and in no way limiting, with reference to the single attached drawing with a perspective view of a Breguet spiral according to the invention.

Description détaillée des modes de réalisation, préférésDetailed Description of the Preferred Embodiments

[0009] Dans l’exemple illustré à la fig. 1, on peut voir un spiral monobloc en matériau micro-usinable tel que du silicium dont la courbe terminale est localement épaissie qui est formé selon le procédé expliqué dans le document EP 08153598. Il est bien évident que les enseignements tirés des explications ci-dessous sont également parfaitement transposables à des spiraux formés selon les procédés expliqués dans les documents EP 08 168 453 et EP 08 171 694, c’est-à-dire pour des spiraux en matériau micro-usinable tel que du silicium formés par assemblage de plusieurs parties. In the example illustrated in FIG. 1, there can be seen a monobloc spring-shaped spiral of micro-machinable material such as silicon, the terminal curve of which is locally thickened, which is formed according to the method explained in document EP 08153598. It is obvious that the lessons learned from the explanations below are also perfectly transferable to spirals formed according to the methods explained in documents EP 08 168 453 and EP 08 171 694, that is to say for spirals of micro-machinable material such as silicon formed by assembly of several parts .

[0010] Dans l’exemple illustré à la fig. 1, on peut voir un spiral selon l’invention généralement annoté 1. Le spiral 1 est du type Breguet, c’est-à-dire à élévation de courbe, comportant un ressort-spiral 3, des moyens d’élévation 5 et une courbe terminale 7. In the example illustrated in FIG. 1, we can see a hairspring according to the invention generally annotated 1. The hairspring 1 is of the Breguet type, that is to say at elevation curve, comprising a hairspring spring 3, elevation means 5 and a terminal curve 7.

[0011] Préférentiellement, le ressort-spiral 3 est réalisé en matériau micro-usinable tel que du silicium et comporte une virole 2 venue de matière. De plus, de manière préférée, la spire interne 4 reliant le ressort-spiral 3 à la virole 2 comporte une courbure particulière du type Grossmann afin de compenser l’utilisation d’une virole par rapport à la spirale parfaite déterminée par Archimède. Preferably, the spiral spring 3 is made of micro-machinable material such as silicon and comprises a ferrule 2 integral material. In addition, preferably, the inner coil 4 connecting the coil spring 3 to the ferrule 2 has a particular Grossmann-type curvature to compensate for the use of a ferrule relative to the perfect spiral determined by Archimedes.

[0012] Les moyens d’élévation 5 sont réalisés en matériau micro-usinable tel que du silicium et sont destinés à attacher la spire externe 6 du ressort-spiral 3 à la courbe terminale 7. Dans l’exemple illustré à la fig. 1, ils sont formés par une plaque parallélépipédique légèrement courbée selon la direction de la spire externe 6. Comme expliqué ci-dessus, ces moyens d’élévation 5 peuvent être monoblocs ou assemblés à partir de pièces distinctes. On comprend également qu’ils peuvent être de formes différentes à une plaque parallélépipédique sans sortir du cadre de l’invention. The elevating means 5 are made of micro-machinable material such as silicon and are intended to attach the outer coil 6 of the spiral spring 3 to the terminal curve 7. In the example illustrated in FIG. 1, they are formed by a parallelepiped plate slightly curved in the direction of the outer coil 6. As explained above, these elevating means 5 can be monoblock or assembled from separate parts. It is also understood that they may be of different shapes to a parallelepiped plate without departing from the scope of the invention.

[0013] Comme illustré à la fig. 1, la courbe terminale 7 est formée à base d’un matériau micro-usinable tel que du silicium et imprime une rotation dans le sens trigonométrique en partant d’une extrémité solidaire des moyens d’élévation 5. A cette fig. 1, on peut voir que la courbe terminale 7 possède deux épaississements 8, 9. Avantageusement, ces épaississements 8, 9 sont destinés afin d’augmenter localement la raideur de la courbe terminale 7. Bien entendu, le nombre d’épaississement peut être plus faible ou plus élevé suivant la forme de départ de la courbe terminale et de son application particulière. As illustrated in FIG. 1, the terminal curve 7 is formed based on a micro-machinable material such as silicon and triggers a rotation in the trigonometric direction starting from an end integral with the elevating means 5. In this FIG. 1, we can see that the terminal curve 7 has two thickenings 8, 9. Advantageously, these thickenings 8, 9 are intended to locally increase the stiffness of the terminal curve 7. Of course, the number of thickening may be more low or higher depending on the starting form of the terminal curve and its particular application.

[0014] Dans l’exemple illustré à la fig. 1, on peut également voir que chaque épaississement 8, 9 est réalisé vers le centre du rayon de courbure de la courbe terminale 7, c’est-à-dire à partir de sa partie concave. Sans sortir du cadre de l’enseignement de l’invention, chaque épaississement peut bien entendu également s’étendre vers l’extérieur de la courbe terminale, c’est-à-dire de sa partie convexe ou même de chaque côté, c’est-à-dire de ses parties concave et convexe. In the example illustrated in FIG. 1, it can also be seen that each thickening 8, 9 is made towards the center of the radius of curvature of the terminal curve 7, that is to say from its concave portion. Without going beyond the scope of the teaching of the invention, each thickening can of course also extend outwardly of the terminal curve, that is to say of its convex part or even on each side, that is to say of its concave and convex parts.

[0015] A la lecture de l’explication ci-dessus, on s’aperçoit que de multiples variantes d’épaississement sont possibles. Ces épaississements 8, 9 permettent d’obtenir des spiraux Breguet 1 dont la concentricité de développement est améliorée. On perçoit immédiatement l’avantage de l’application de tels spiraux 1 en coopération avec une inertie telle qu’un balancier pour former un résonateur du type balancier - spiral à la concentricité améliorée qui peut être monté dans une pièce d’horlogerie. On reading the explanation above, we see that multiple thickening variants are possible. These thickenings 8, 9 make it possible to obtain Breguet spirals 1 whose concentricity of development is improved. The advantage of applying such spirals 1 is immediately perceived in cooperation with an inertia such as a rocker arm to form a resonator of the balance-balance type with improved concentricity which can be mounted in a timepiece.

[0016] Préférentiellement, le spiral 1 est réalisé en matériau micro-usinable afin de pouvoir obtenir une précision inférieure au micron. De tels matériaux peuvent être, par exemple, mais non exclusivement du carbure de silicium, du silicium cristallisé, de l’alumine cristallisé ou de la silice cristallisée. En effet, de tels matériaux peuvent être gravés selon la précision requise notamment au moyen d’un procédé du type gravage ionique réactif profond (DRIE). Preferably, the hairspring 1 is made of micro-machinable material in order to obtain a precision less than one micron. Such materials may be, for example, but not exclusively silicon carbide, crystallized silicon, crystallized alumina or crystalline silica. Indeed, such materials can be etched according to the required accuracy, in particular by means of a process of the deep reactive ion etching (DRIE) type.

[0017] Enfin, préférentiellement selon l’invention, dans le cas où le spiral 1 est formé à base de silicium, il comporte au moins une partie en dioxyde de silicium afin de le rendre plus résistant mécaniquement et d’ajuster son coefficient thermoélastique. Finally, preferably according to the invention, in the case where the spiral 1 is formed of silicon, it comprises at least a portion of silicon dioxide to make it more mechanically resistant and adjust its thermoelastic coefficient.

Claims

Curved spiral (1) comprising a spiral spring (3) formed in one piece and coaxially with a ferrule (2), the spiral (1) having a terminal curve (7) and an elevating device (5) between the outer coil (6) of said spiral spring and said end curve to form a Breguet spiral characterized in that the section of the end curve (7) is variable in order to adapt the concentricity of development of said spiral .

2. Spiral (1) according to the preceding claim, characterized in that the terminal curve (7) comprises a zone (8, 9) in which its section is thickened so as to locally increase its stiffness.

3. Spiral (1) according to claim 1, characterized in that the terminal curve (7) comprises a plurality of zones (8, 9) in which its section is thickened so as to locally increase its stiffness.

4. Spiral (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each thickening (8, 9) extends from the concave portion of the terminal curve (7).

5. Spiral (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each thickening (8, 9) extends from the convex portion of the terminal curve (7).

6. Spiral (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spiral (1) is formed by assembling several parts.

7. Spiral (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spiral (1) is monobloc.

8. Spiral (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one inner coil (4) of the spiral spring (3) comprises a Grossmann-type curve to improve the concentricity of development of said spiral .

9. Spiral (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed based on silicon.

10. Spiral (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises at least a portion of silicon dioxide to make it more mechanically resistant and adjust its thermoelastic coefficient.

11. Timepiece characterized in that it comprises a spiral curve elevation (1) according to one of the preceding claims.