CH705234A1 - Method for determining the geometry of a hairspring. - Google Patents

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CH705234A1
CH705234A1 CH01178/11A CH11782011A CH705234A1 CH 705234 A1 CH705234 A1 CH 705234A1 CH 01178/11 A CH01178/11 A CH 01178/11A CH 11782011 A CH11782011 A CH 11782011A CH 705234 A1 CH705234 A1 CH 705234A1
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Sebastien Thomas
Sylvain Huot-Marchand
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Breitling Montres Sa
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Abstract

La présente invention concerne une méthode de détermination de la géométrie d’un spiral d’un organe réglant horloger, visant à faire coïncider le centre géométrique d’un spiral et son centre de gravité. La méthode selon l’invention est caractérisée en ce qu’elle consiste à définir au moins une fonction polynomiale continue caractérisant l’ensemble du spiral. L’invention concerne également un spiral d’un organe réglant horloger obtenu par une telle méthode et une pièce d’horlogerie comportant un tel spiral.The present invention relates to a method for determining the geometry of a hairspring of a watchmaking regulating organ, aiming to make the geometric center of a hairspring coincide with its center of gravity. The method according to the invention is characterized in that it consists in defining at least one continuous polynomial function characterizing the entire spiral. The invention also relates to a hairspring of a clock-adjusting member obtained by such a method and a timepiece comprising such a hairspring.

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement, une méthode de détermination de la géométrie d’un spiral d’un organe réglant horloger. [0001] The present invention relates to the field of mechanical watchmaking. It relates more particularly to a method for determining the geometry of a balance spring of a watch regulating organ.

Etat de la techniqueState of the art

[0002] En théorie, le centre de gravité d’un spiral coïncide avec son centre géométrique. En pratique, les spiraux utilisés dans l’horlogerie ne présentent qu’une portion de spirale d’Archimède, celle-ci jouxtant, au centre, une courbe centrale se terminant sur une virole et, à l’extérieur, une courbe extérieure présentant différents profils. Ainsi, on sait que les spires d’un spiral plan se déforment de façon excentrique lorsque le spiral travaille, du fait que le centre de gravité du spiral ne correspond pas initialement au centre de rotation du balancier-spiral et/ou en raison du déplacement du centre de gravité lors des expansions/contractions du spiral. Cet excentricité perturbe le réglage du balancier-spiral et rend ce dernier anisochrone. [0002] In theory, the center of gravity of a hairspring coincides with its geometric center. In practice, the balance springs used in watchmaking only have a portion of the Archimedean spiral, this one adjoining, in the center, a central curve ending in a ferrule and, on the outside, an outer curve presenting different profiles. Thus, it is known that the turns of a flat balance spring deform eccentrically when the balance spring is working, due to the fact that the center of gravity of the balance spring does not initially correspond to the center of rotation of the balance spring and / or due to the displacement. of the center of gravity during the expansions / contractions of the hairspring. This eccentricity disrupts the adjustment of the sprung balance and makes the latter anisochronous.

[0003] Plusieurs solutions différentes ont été proposées pour maintenir les centres de gravité et de rotation confondus pendant le travail d’un spiral plan et ainsi rendre les déformations des spires concentriques. Parmi ces solutions, on a notamment: - le spiral Breguet à courbe dite de Philips, dans lequel une courbe extérieure est ramenée dans un second plan par dessus le spiral plan; - le spiral à cornière exposé en 1958 par MM. Emile et Gaston Michel dans l’article «Spiraux plats concentriques sans courbes» publié par la Société Suisse de Chronométrie (BE 526 689A et CH 327 796A). [0003] Several different solutions have been proposed to keep the centers of gravity and of rotation coincident during the work of a flat balance spring and thus make the deformations of the turns concentric. Among these solutions, we have in particular: - the Breguet hairspring with a so-called Philips curve, in which an outer curve is brought into a second plane above the flat hairspring; - the angle balance spring exhibited in 1958 by MM. Emile and Gaston Michel in the article "Concentric flat spirals without curves" published by the Swiss Chronometry Society (BE 526 689A and CH 327 796A).

[0004] La première solution revient à modifier un spiral plan initial en un spiral s’étendant dans plusieurs plans. Cette solution n’entre pas dans le cadre de la présente invention qui ne s’intéresse qu’aux spiraux plans. [0004] The first solution amounts to modifying an initial plane hairspring into a hairspring extending in several planes. This solution does not fall within the scope of the present invention, which is only concerned with planar balance springs.

[0005] La seconde solution consiste à rigidifier une portion de spire déterminée en lui donnant la forme d’une cornière. Cette cornière est située soit sur la spire extérieure, soit sur une spire centrale. L’idée d’avoir une portion de rigidification sur la spire extérieure a été reprise dans le document EP1473604, qui propose une portion rigidifiée se terminant avant l’extrémité extérieure du spiral. Particulièrement, ce document propose un spiral dans lequel on a un écart suffisant entre la dernière spire et l’avant dernière spire, pour que l’avant dernière spire reste libre radialement lors des expansions du spiral. Ce document explique, en outre, comment on modélise et on détermine la forme de cette portion de rigidification. [0005] The second solution consists in stiffening a determined portion of the coil by giving it the shape of an angle. This angle iron is located either on the outer turn or on a central turn. The idea of having a stiffening portion on the outer coil was taken up in document EP1473604, which proposes a stiffened portion ending before the outer end of the hairspring. In particular, this document proposes a hairspring in which there is a sufficient gap between the last turn and the penultimate coil, so that the penultimate coil remains free radially during the expansions of the hairspring. This document also explains how the shape of this stiffening portion is modeled and determined.

[0006] Ainsi, ce document confirme, à l’instar de l’essentiel des autres publications connues de l’état de la technique, que l’homme du métier a toujours considéré qu’un spiral est un assemblage de trois parties: une partie centrale, une partie spiralée et partie extérieure. [0006] Thus, this document confirms, like most of the other publications known from the state of the art, that those skilled in the art have always considered that a hairspring is an assembly of three parts: a central part, a spiral part and outer part.

[0007] Toutefois, de l’avis des auteurs de cette solution, si un renfort central apporte une nette amélioration en terme d’isochronisme du balancier-spiral, le renfort sur spire extérieure, lui, ne donne pas satisfaction. [0007] However, in the opinion of the authors of this solution, while a central reinforcement provides a clear improvement in terms of isochronism of the sprung balance, the reinforcement on the outer coil is not satisfactory.

[0008] La présente invention vise à améliorer l’isochronisme d’un balancier-spiral par rigidification d’une portion de spire extérieure du spiral, et propose à cette fin un organe de régulation tel que défini dans la revendication 1 annexée, des modes de réalisation particuliers étant définis dans les revendications dépendantes 2 à 10, ainsi qu’une pièce d’horlogerie, telle qu’une montre, incorporant l’organe de régulation précité. [0008] The present invention aims to improve the isochronism of a sprung balance by stiffening a portion of the outer turn of the hairspring, and provides for this purpose a regulating member as defined in the appended claim 1, modes particular embodiments being defined in dependent claims 2 to 10, as well as a timepiece, such as a watch, incorporating the aforementioned regulating member.

[0009] La présente invention propose une approche totalement différente et novatrice en vue de déterminer une géométrie d’un spiral permettant de faire coïncider le centre géométrique d’un spiral et son centre de gravité, particulièrement lors de ses expansions. [0009] The present invention provides a completely different and innovative approach for determining a geometry of a balance spring allowing the geometric center of a balance spring to coincide with its center of gravity, particularly during its expansions.

Divulgation de l’inventionDisclosure of the invention

[0010] De façon plus précise, l’invention concerne une méthode de détermination de la géométrie d’un spiral d’un organe réglant horloger telle que définie dans les revendications. [0010] More specifically, the invention relates to a method for determining the geometry of a balance spring of a watch regulating organ as defined in the claims.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[0011] D’autres détails de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel: - la fig. 1<sep>montre des courbes représentant le rayon d’un spiral selon l’invention et selon l’état de la technique, en fonction de l’angle 0 du spiral, depuis la virole, - la fig. 2<sep>montre deux des trois approches décrites ci-après du calcul de l’épaisseur du spiral en fonction de l’angle 0 du spiral, et - les fig. 3 et 4<sep>représentent le comportement de spiraux obtenus selon l’invention, et - les fig. 5, 6 et 7<sep>illustrent des résultats comparatifs, obtenus par simulations, entre un spiral de l’état de la technique et le spiral de la fig. 3, obtenu selon l’invention.[0011] Other details of the invention will emerge more clearly on reading the following description, made with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 <sep> shows curves representing the radius of a hairspring according to the invention and according to the state of the art, as a function of the angle 0 of the hairspring, from the shell, - fig. 2 <sep> shows two of the three approaches described below for calculating the thickness of the hairspring as a function of the angle 0 of the hairspring, and - fig. 3 and 4 <sep> represent the behavior of balance springs obtained according to the invention, and - Figs. 5, 6 and 7 <sep> illustrate comparative results, obtained by simulations, between a state-of-the-art hairspring and the hairspring of FIG. 3, obtained according to the invention.

Mode(s) de réalisation de l’inventionMode (s) of carrying out the invention

[0012] Sur la fig. 1, la courbe 1 réalisée en pointillé montre l’évolution du rayon d’un spiral conventionnel en fonction de l’angle 0 du spiral, depuis la virole. On peut constater les trois zones distinctes que comporte le spiral, évoquées dans l’introduction ci-dessus. Au début de la courbe, le spiral ne démarre pas avec un rayon nul, en raison de son attache sur la virole. Ce point caractéristique est représenté par la lettre A. Puis, on a la partie en spiral, qui se termine au point B, qui est défini par l’espace nécessaire au piton, qui est l’organe de fixation de la spire extérieure du spiral. Enfin, les rayons de la troisième partie de la courbe, qui se termine en C, sont également définis par la géométrie du piton et celle du balancier. Ainsi, les points A, B et C sont fixés par la géométrie des organes et éléments d’attache du spiral, en général, la virole et le piton. La courbe présente deux cassures, séparant les trois parties qui sont donc discontinues, au sens mathématique du terme. [0012] In FIG. 1, curve 1 made in dotted lines shows the evolution of the radius of a conventional balance-spring as a function of the angle 0 of the balance-spring, from the ferrule. We can see the three distinct areas of the hairspring, mentioned in the introduction above. At the start of the curve, the hairspring does not start with a zero radius, due to its attachment to the ferrule. This characteristic point is represented by the letter A. Then, we have the spiral part, which ends at point B, which is defined by the space required for the peak, which is the fixing member of the outer coil of the balance spring. . Finally, the radii of the third part of the curve, which ends in C, are also defined by the geometry of the pin and that of the balance. Thus, points A, B and C are fixed by the geometry of the members and attachment elements of the balance spring, in general, the ferrule and the eyebolt. The curve has two breaks, separating the three parts which are therefore discontinuous, in the mathematical sense of the term.

[0013] Sur la fig. 1, on voit, à titre d’exemple, une courbe représentative de l’invention. En effet, l’idée particulièrement originale sur laquelle repose l’invention, consiste à définir au moins une fonction polynomiale continue caractérisant l’ensemble du spiral. Selon cet exemple, il s’agit d’exprimer le rayon du spiral selon une fonction polynomiale du type: [0013] In FIG. 1, we see, by way of example, a curve representative of the invention. Indeed, the particularly original idea on which the invention is based consists in defining at least one continuous polynomial function characterizing the entire balance spring. According to this example, it is a question of expressing the radius of the hairspring according to a polynomial function of the type:

[0014] Pour déterminer les coefficients du polynôme, on fixe que la courbe représentative de la fonction doit passer par les points A, B, C déterminés par la géométrie de l’organe réglant et par les contingences pratiques de l’attache du spiral. On détermine deux autres points D et E sur la courbe, correspondant respectivement, à titre d’exemple, au point de cassure entre la première et la deuxième partie et au milieu du spiral. Le rayon et la position initiale de ces deux points sont susceptibles de varier. To determine the coefficients of the polynomial, it is fixed that the curve representative of the function must pass through points A, B, C determined by the geometry of the regulating organ and by the practical contingencies of the hairspring attachment. Two other points D and E are determined on the curve, corresponding respectively, by way of example, to the break point between the first and the second part and in the middle of the hairspring. The radius and the initial position of these two points are liable to vary.

[0015] Ainsi, en positionnant arbitrairement les points D et E, c’est-à-dire en faisant varier leur rayon à 8 constant, on détermine des jeux de coefficients polynomiaux. La détermination de ces coefficients se fait par calculs mathématiques, de manière numérique ou analytique. [0015] Thus, by arbitrarily positioning the points D and E, that is to say by varying their radius to constant 8, sets of polynomial coefficients are determined. These coefficients are determined by mathematical calculations, numerically or analytically.

[0016] Pour chacun des jeux de paramètres, on simule ensuite le comportement élastique du spiral obtenu et on examine le déplacement du centre de gravité du spiral par rapport à son centre géométrique, lors des expansions et contractions. For each of the sets of parameters, the elastic behavior of the hairspring obtained is then simulated and the displacement of the center of gravity of the hairspring with respect to its geometric center, during expansions and contractions, is examined.

[0017] Par itérations successives, on détermine, au final, les jeux de paramètres qui permettent d’obtenir un spiral avec des propriétés ad-hoc. [0017] By successive iterations, the sets of parameters are ultimately determined which make it possible to obtain a balance spring with ad-hoc properties.

[0018] Un polynôme de degré 4 permet déjà d’obtenir une courbe satisfaisante, c’est-à-dire avec un centre de gravité du spiral très voisin du centre de rotation du spiral, y compris pendant les expansions. Des polynômes de degrés supérieurs peuvent être également envisagés. [0018] A degree 4 polynomial already makes it possible to obtain a satisfactory curve, that is to say with a center of gravity of the balance spring very close to the center of rotation of the balance spring, including during expansions. Polynomials of higher degrees can also be considered.

[0019] A partir de ce concept, la détermination des coefficients du polynôme peut être optimisée. Notamment, en raison de contraintes physiques et mécaniques sur le spiral, la détermination des coefficients se fait en respectant le ratio hs/es>F, avec F est compris entre 1 et 10. h est la hauteur du spiral, c’est-à-dire la dimension orthogonale au plan du spiral et e et l’épaisseur, c’est-à-dire la plus petite dimension dans le plan du spiral. [0019] From this concept, the determination of the coefficients of the polynomial can be optimized. In particular, due to physical and mechanical constraints on the hairspring, the coefficients are determined by respecting the ratio hs / es> F, with F being between 1 and 10. h is the height of the hairspring, that is - say the dimension orthogonal to the plane of the hairspring and e and the thickness, that is to say the smallest dimension in the plane of the hairspring.

[0020] La détermination des coefficients se fait également en respectant le ratio pas/épaisseur suivant: [0020] The coefficients are also determined while respecting the following pitch / thickness ratio:

ou R(θ) est le rayon, e l’épaisseur du spiral avec α[-] le ratio rayon-épaisseur minimum, compris entre 1 et 5 (bornes incluses). where R (θ) is the radius, e the thickness of the hairspring with α [-] the minimum radius-thickness ratio, between 1 and 5 (limits included).

[0021] Cette approche permet de caractériser l'entier du profil d'un spiral, tout en garantissant un profil continu, c'est-à-dire sans cassure entre différentes fonctions. Cette démarche permet de faire tout type de profil défini par une fonction polynomiale. This approach makes it possible to characterize the entire profile of a hairspring, while guaranteeing a continuous profile, that is to say without breaking between different functions. This approach makes it possible to make any type of profile defined by a polynomial function.

[0022] L'épaisseur est également un paramètre sur lequel on peut jouer pour agir sur le comportement du spiral. L'épaisseur peut aussi être définie de manière polynomiale en fonction de l'angle θ par une fonction du type [0022] The thickness is also a parameter which can be used to act on the behavior of the hairspring. The thickness can also be defined polynomially as a function of the angle θ by a function of the type

[0023] Le nombre de conditions limites pour définir les paramètres « b » de cette équation est défini par j+1. The number of boundary conditions for defining the parameters "b" of this equation is defined by j + 1.

[0024] La position initiale du centre de gravité d'un spiral dépendant uniquement de la variation du rayon en fonction de θ, un autre aspect de l'invention propose de compenser le décentrage du centre de gravité en utilisant la variation de l'épaisseur. De manière avantageuse, on propose de faire varier l'épaisseur de manière inversement proportionnelle au rayon en fonction de θ. On obtient alors une variation de l'épaisseur qui s'exprime comme suit (es sur la fig. 2): The initial position of the center of gravity of a hairspring depending only on the variation of the radius as a function of θ, another aspect of the invention proposes to compensate for the off-center of the center of gravity by using the variation of the thickness . Advantageously, it is proposed to vary the thickness inversely proportional to the radius as a function of θ. We then obtain a variation of the thickness which is expressed as follows (es in fig. 2):

[0025] Il est ainsi possible de faire coïncider le centre de gravité du spiral et son centre de rotation, au moins lorsque le spiral est au repos. On optimise ensuite les coefficients afin d’avoir un compromis idéal entre le centrage initial du centre de gravité et son déplacement lors de la contraction et de l’expansion du spiral. It is thus possible to make the center of gravity of the hairspring coincide with its center of rotation, at least when the hairspring is at rest. The coefficients are then optimized in order to have an ideal compromise between the initial centering of the center of gravity and its displacement during the contraction and expansion of the hairspring.

[0026] Une variante de la méthode selon l’invention propose, pour déterminer l’épaisseur du spiral, de multiplier la fonction inverse à la fonction du rayon par une fonction exponentielle. [0026] A variant of the method according to the invention proposes, to determine the thickness of the hairspring, to multiply the function inverse to the function of the radius by an exponential function.

[0027] L’épaisseur est alors définie par les trois équations suivantes (eslog sur la fig. 2): [0027] The thickness is then defined by the following three equations (eslog in Fig. 2):

tout en garantissant que while ensuring that

où eslogmoy est l’épaisseur moyenne obtenue pour eslog(θ) avec θ compris entre θ min et θ max, et esmoyest l’épaisseur moyenne obtenue pour es(θ) (vu dans l’équation (4)) avec θ compris entre 8 min et 8 max. where eslogmoy is the average thickness obtained for eslog (θ) with θ ranging between θ min and θ max, and esmoy is the average thickness obtained for es (θ) (seen in equation (4)) with θ ranging between 8 min and 8 max.

[0028] Quelle que soit la modélisation choisie, lorsque le jeu de coefficients est déterminé, le déplacement du centre de gravité est ensuite calculé de manière numérique, typiquement par éléments finis. La diminution de ce déplacement permet de réduire la force de réaction au pivot. Un plan d’expérience ou une optimisation est utilisé pour diminuer au mieux les déplacements du centre de gravité et/ou les variations de la force de réaction au pivot. Whatever the model chosen, when the set of coefficients is determined, the displacement of the center of gravity is then calculated numerically, typically by finite elements. The reduction in this displacement makes it possible to reduce the reaction force to the pivot. An experiment design or an optimization is used to best reduce the displacements of the center of gravity and / or the variations in the reaction force to the pivot.

[0029] A titre d’exemple non limitatif, on peut fournir les résultats suivants qui ont été obtenus. Un premier exemple de spiral obtenu selon l’invention est illustré sur la fig. 3. Le spiral proposé est défini par un polynôme de degré 4 tel que donné ci-dessus à l’équation (1): Rs(θ) = a4θ<4> + a3θ<3>+ a2θ<2> + a1θ + a0 avec a4 = 2.89 × 10<-10> <>a3 =-3.24 × 10<-8> <>a2 = 1.01 × 10<-6> <>a1= 2.00 ×10<-5> <>a0= 5.50 × 10<-4>[0029] By way of non-limiting example, the following results which were obtained can be provided. A first example of a hairspring obtained according to the invention is illustrated in FIG. 3. The proposed hairspring is defined by a polynomial of degree 4 as given above in equation (1): Rs (θ) = a4θ <4> + a3θ <3> + a2θ <2> + a1θ + a0 with a4 = 2.89 × 10 <-10> <> a3 = -3.24 × 10 <-8> <> a2 = 1.01 × 10 <-6> <> a1 = 2.00 × 10 <-5> <> a0 = 5.50 × 10 <-4>

[0030] Sur la base de ces coefficients, la fig. 3amontre le spiral obtenu en vue de dessus, la fig. 3b montre les courbes d’épaisseur pour les courbes es et eslog telles que données ci-dessus, la fig. 3creprésente le rapport pas/épaisseur, tandis que la fig. 3d représente les rayons intérieur et extérieur en fonction de 8, toujours en optimisant sur la base des équations données ci-dessus. [0030] On the basis of these coefficients, FIG. 3a shows the hairspring obtained in top view, FIG. 3b shows the thickness curves for the es and eslog curves as given above, fig. 3 represents the pitch / thickness ratio, while fig. 3d represents the inner and outer radii as a function of 8, still optimizing on the basis of the equations given above.

[0031] Un deuxième exemple de spiral obtenu selon l’invention est illustré sur la fig. 4. Le spiral proposé est défini par un polynôme de degré 4 tel que donné ci-dessus à l’équation (1): Rs(θ) = a48<4>+ a3 × <3>+ a2 × <2> + a1 × + a0 avec a4= 2.78 × 10<-><10> a3=-3.31 ×10<-8> a2= 1.09 × 10<-6> a1 = 1.88 ×10<-5> a0 = 5.50 × 10<-4>A second example of a hairspring obtained according to the invention is illustrated in FIG. 4. The proposed hairspring is defined by a polynomial of degree 4 as given above in equation (1): Rs (θ) = a48 <4> + a3 × <3> + a2 × <2> + a1 × + a0 with a4 = 2.78 × 10 <-> <10> a3 = -3.31 × 10 <-8> a2 = 1.09 × 10 <-6> a1 = 1.88 × 10 <-5> a0 = 5.50 × 10 <-4>

[0032] Les fig. 4a, 4b, 4cet 4dcorrespondent respectivement aux fig. 3a, 3b, 3c et 3d, mais pour le deuxième exemple donné ci-dessus. [0032] Figs. 4a, 4b, 4cet 4dcorrespond respectively to FIGS. 3a, 3b, 3c and 3d, but for the second example given above.

[0033] Pour pouvoir comparer avec les spiraux de l’état de la technique, les fig. 5, 6 et 7donnent des courbes comparatives entre un spiral de l’état de la technique et le spiral tel que défini dans le premier exemple donné. [0033] In order to be able to compare with the balance springs of the state of the art, FIGS. 5, 6 and 7 give comparative curves between a state-of-the-art hairspring and the hairspring as defined in the first example given.

[0034] La fig. 5 représente l’isochronisme (en s/j) en fonction de la période d’oscillation d’un balancier-spiral, comprise entre 150 et 330°. La courbe 50 correspond au spiral obtenu selon la méthode de l’invention et la courbe 52 correspond au spiral de l’état de la technique. Il est à noter que la marche avec le spiral de l’état de la technique considère un spiral bloqué aux goupilles (situation uniquement présente entre 90° et 330°). [0034] FIG. 5 represents isochronism (in s / d) as a function of the period of oscillation of a sprung balance, between 150 and 330 °. Curve 50 corresponds to the hairspring obtained according to the method of the invention and curve 52 corresponds to the state of the art hairspring. It should be noted that walking with the state-of-the-art hairspring considers a hairspring blocked by the pins (situation only present between 90 ° and 330 °).

[0035] On constate une stabilité beaucoup plus grande de la marche pour le spiral selon l’invention. There is a much greater stability of the rate for the hairspring according to the invention.

[0036] La fig. 6 représente la force résultante au pivot (en N). Les courbes 60 et 61 correspondent au spiral obtenu selon la méthode de l’invention, respectivement en expansion et en contraction, et les courbes 62 et 63 correspondent au spiral de l’état de la technique, respectivement en expansion et en contraction. Les cassures visibles avec le spiral de l’état de la technique représentent le contact avec les goupilles. On constate que, du fait du comportement du spiral, la force résultante au pivot est moindre pour le spiral selon l’invention. [0036] FIG. 6 represents the resulting force at the pivot (in N). Curves 60 and 61 correspond to the hairspring obtained according to the method of the invention, respectively in expansion and contraction, and curves 62 and 63 correspond to the state-of-the-art hairspring, respectively in expansion and contraction. The breaks visible with the prior art hairspring represent contact with the pins. It is noted that, due to the behavior of the hairspring, the resulting force at the pivot is less for the hairspring according to the invention.

[0037] La fig. 7 représente le déplacement (en mm) du centre de gravité en fonction de l’amplitude du balancier-spiral. Les courbes 70 et 71 correspondent au spiral obtenu selon la méthode de l’invention, respectivement en expansion et en contraction, et les courbes 72 et 73 correspondent au spiral de l’état de la technique, respectivement en expansion et en contraction. Les cassures visibles avec le spiral de l’état de la technique représentent le contact avec les goupilles. On constate que, du fait du comportement du spiral, la position de centre de gravité est très stable en fonction de l’amplitude, c’est-à-dire que le centre de gravité se déplace très peu. [0037] FIG. 7 represents the displacement (in mm) of the center of gravity as a function of the amplitude of the sprung balance. The curves 70 and 71 correspond to the hairspring obtained according to the method of the invention, respectively expanding and contracting, and curves 72 and 73 correspond to the state-of-the-art hairspring, respectively expanding and contracting. The breaks visible with the prior art hairspring represent contact with the pins. It can be seen that, due to the behavior of the hairspring, the position of the center of gravity is very stable as a function of the amplitude, that is to say that the center of gravity moves very little.

[0038] Une fois que la géométrie du spiral est déterminée, celui-ci pourra, de préférence, être réalisé par des techniques de gravure profonde, qui permettent de réaliser des géométries quelconques. Le spiral pourra donc être réalisé à base de silicium ou d’autres matériaux élastiques se prêtant à la fabrication par gravure profonde, par LIGA ou par d’autres moyens de découpe. [0038] Once the geometry of the hairspring is determined, it can preferably be produced by deep etching techniques, which allow any geometries to be produced. The hairspring can therefore be made from silicon or other elastic materials suitable for manufacture by deep etching, by LIGA or by other cutting means.

[0039] Naturellement, rien n’empêche d’investiguer des géométries de spiraux plus éloignées des géométries traditionnelles, en fixant des points A, B, C différents et quelconques, dans la limite de la géométrie de l’organe réglant. [0039] Of course, nothing prevents investigating the geometries of balance springs more distant from traditional geometries, by setting points A, B, C different and any, within the limit of the geometry of the regulating organ.

Claims (15)

1. Méthode de détermination de la géométrie d’un spiral d’un organe réglant horloger, caractérisée en ce qu’elle consiste à définir au moins une fonction polynomiale continue caractérisant l’ensemble du spiral.1. Method for determining the geometry of a balance spring of a watch regulating organ, characterized in that it consists in defining at least one continuous polynomial function characterizing the entire balance spring. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle consiste, en outre, à optimiser les coefficients de ladite fonction par calculs et simulations.2. Method according to claim 1, characterized in that it further consists in optimizing the coefficients of said function by calculations and simulations. 3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits calculs et simulations se font numériquement.3. Method according to claim 2, characterized in that said calculations and simulations are done numerically. 4. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite fonction est une fonction qui caractérise le rayon du spiral et qui s’exprime comme suit: 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said function is a function which characterizes the radius of the hairspring and which is expressed as follows: 5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que les géométries du piton et de la virole déterminent des points invariants de la fonction Rs(θ). 5. Method according to claim 4, characterized in that the geometries of the stud and of the shell determine invariant points of the function Rs (θ). 6. Méthode selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la détermination des coefficients se fait en respectant le ratio hs/es>F, avec F= de 1 à 10.6. Method according to one of claims 4 and 5, characterized in that the coefficients are determined while respecting the ratio hs / es> F, with F = from 1 to 10. 7. Méthode selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la détermination des coefficients se fait en respectant le ratio pas/épaisseur: 7. Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the coefficients are determined while respecting the pitch / thickness ratio: ou R(θ) est le rayon, e l’épaisseur du spiral avec α [-] le ratio Rayon-épaisseur minimum, compris entre 1 et 5 (bornes incluses).where R (θ) is the radius, e the thickness of the hairspring with α [-] the minimum radius-thickness ratio, between 1 and 5 (limits included). 8. Méthode selon l’une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu’elle consiste à définir une deuxième fonction polynomiale, définissant l’épaisseur du spiral selon: 8. Method according to one of claims 2 to 7, characterized in that it consists in defining a second polynomial function, defining the thickness of the balance spring according to: 9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que l’épaisseur varie de manière inversement proportionnelle au rayon, avec: 9. Method according to claim 8, characterized in that the thickness varies inversely proportional to the radius, with: 10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que l’épaisseur varie selon la fonction: 10. Method according to claim 9, characterized in that the thickness varies according to the function: tout en garantissant que while ensuring that 11. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les coefficients sont calculés par itération et modélisation. 11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coefficients are calculated by iteration and modeling. 12. Méthode selon l’une des revendications 2 à 11, caractérisée en ce que l’optimisation des coefficients se fait en calculant le déplacement du centre de gravité du spiral obtenu et en minorant ce déplacement.12. Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that the optimization of the coefficients is carried out by calculating the displacement of the center of gravity of the hairspring obtained and reducing this displacement. 13. Méthode selon l’une des revendications 2 à 12, caractérisée en ce que l’optimisation des coefficients se fait en calculant la force de réaction au pivot obtenu et en minorant les variations de cette force de réaction.13. Method according to one of claims 2 to 12, characterized in that the optimization of the coefficients is done by calculating the reaction force to the pivot obtained and by reducing the variations of this reaction force. 14. Spiral d’un organe réglant horloger obtenu par la méthode selon l’une des revendications 1 à 13.14. Spiral of a watch regulating organ obtained by the method according to one of claims 1 to 13. 15. Pièce d’horlogerie comportant un spiral selon la revendication 14.15. Timepiece comprising a hairspring according to claim 14.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3181940B1 (en) 2015-12-18 2019-02-06 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Method for manufacturing a hairspring with a predetermined stiffness by localised removal of material

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4372479A1 (en) * 2022-11-18 2024-05-22 Richemont International S.A. Method for manufacturing timepiece hairsprings

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2017681A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-21 Noriah SA Breguet overcoil for timepiece and method of manufacturing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE526689A (en)
CH327796A (en) 1954-02-22 1958-02-15 Horlogerie Suisse S A Asuag Flat hairspring
US3154912A (en) * 1963-01-22 1964-11-03 Pinkas David Means for mounting and regulating the outer end of a spiral spring
EP1473604B1 (en) 2003-04-29 2010-06-23 Patek Philippe SA Genève Balance and flat hairspring regulator for a watch movement
EP1515200A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-16 Patek Philippe S.A. Hairspring for timepiece
DE102009048733A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Konrad Damasko Spiral spring for mechanical oscillating system of watches, particularly for wrist watches, comprises number of windings between inner spring end and outer spring end, where winding section is provided at outer winding

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2017681A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-21 Noriah SA Breguet overcoil for timepiece and method of manufacturing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHELDON P. GORDON: "Taylor Polynomial Approximations in Polar Coordinates", THE COLLEGE MATHEMATICS JOURNAL, vol. 24, no. 4, 4 September 1993 (1993-09-04), pages 325 - 330, XP002667230 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3181940B1 (en) 2015-12-18 2019-02-06 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Method for manufacturing a hairspring with a predetermined stiffness by localised removal of material

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