CH706645A1 - Coupling system for coupling e.g. cog wheel with metal axle, in clockwork field, has plastically deformable material layer interposed between hole and axle and positioned to absorb plastic deformation related to driving operation - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie. Elle concerne plus précisément un système d’accouplement solidaire d’une pièce en matériau. cassant, telle qu’une roue ou un spiral, à un axe métallique. The present invention relates to the field of watchmaking. It relates more precisely to a coupling system integral with a piece of material. brittle, such as a wheel or a spiral, to a metal axis.
[0002] La fixation solidaire d’une pièce métallique munie d’un trou à un axe métallique est bien connue de l’horloger. Elle se fait généralement par chassage de l’axe dans le trou. Le chassage est une opération simple, bien maîtrisée et peu coûteuse, consistant à enfoncer, par pression, un axe d’un diamètre défini dans un trou de diamètre légèrement inférieur. La force de serrage qui s’ensuit provient de la déformation plastique du trou ou de l’axe, et est fonction du différentiel entre les deux diamètres. Elle permet un accouplement solidaire des deux pièces, c’est-à-dire un blocage en rotation et en translation de la pièce par rapport à l’axe. Ce genre d’opération permet, par exemple, de fixer une roue ou un spiral à un axe de rotation. The integral attachment of a metal piece provided with a hole to a metal shaft is well known to the watchmaker. It is usually done by driving the axis into the hole. Hunting is a simple, well-controlled and inexpensive operation of pressing a pin of defined diameter into a hole of slightly smaller diameter. The resulting clamping force comes from the plastic deformation of the hole or the axis, and is a function of the differential between the two diameters. It allows an integral coupling of the two parts, that is to say a locking in rotation and in translation of the workpiece relative to the axis. This kind of operation allows, for example, to fix a wheel or a spiral to an axis of rotation.
[0003] Récemment, l’avènement des pièces en silicium a rendu ce type d’opération impossible. En effet, le silicium est un matériau «cassant», c’est-à-dire ne possédant pas de domaine de plasticité. Il est employé en horlogerie pour la fabrication de pièces planes, de géométrie complexe, impossibles à réaliser avec les méthodes d’usinage traditionnelles. Il remplace avantageusement le métal, pour certaines applications, en raison de son faible coefficient de frottement, permettant de limiter l’usage de lubrifiant. Toutefois, les pièces en silicium ne peuvent être montées sur un axe par chassage, sous peine de se briser. [0003] Recently, the advent of silicon parts has made this type of operation impossible. Indeed, silicon is a "brittle" material, that is to say having no plasticity domain. It is used in watchmaking for the manufacture of flat parts, complex geometry, impossible to achieve with traditional machining methods. It advantageously replaces the metal, for some applications, because of its low coefficient of friction, to limit the use of lubricant. However, the silicon parts can not be mounted on an axis by driving, at the risk of breaking.
[0004] Diverses solutions ont été imaginées pour résoudre cette difficulté.On citera, par exemple, l’utilisation d’une colle polymère, ou la déformation élastique du trou. La première solution pose des problèmes de réalisation, en particulier d’alignement angulaire de la pièce par rapport à l’axe. La seconde possibilité est divulguée dans la revue «Technology by Bilan», mars 2011, page 34. Un spiral en silicium est muni d’un trou triangulaire, dont les bords se déforment élastiquement dans la direction radiale. Cette solution est elle aussi insatisfaisante, car la déformation élastique du trou implique que seuls quelques points de ses flancs sont en contact avec l’axe métallique. L’usure au niveau des points de contact peut s’avérer alors extrêmement rapide, provoquant ainsi la diminution de la force de serrage et la désolidarisation des deux pièces. De plus, la force de serrage est parfois insuffisante pour éviter un déplacement angulaire de la pièce par rapport à l’axe. Various solutions have been devised to solve this difficulty.It will be mentioned, for example, the use of a polymer adhesive, or the elastic deformation of the hole. The first solution poses problems of realization, in particular of angular alignment of the piece with respect to the axis. The second possibility is disclosed in the journal "Technology by Bilan", March 2011, page 34. A silicon balance spring is provided with a triangular hole, the edges of which deform elastically in the radial direction. This solution is also unsatisfactory because the elastic deformation of the hole implies that only a few points of its flanks are in contact with the metal axis. Wear at the points of contact can then be extremely rapid, causing the reduction of the clamping force and the separation of the two parts. In addition, the clamping force is sometimes insufficient to avoid angular displacement of the workpiece relative to the axis.
[0005] Le but de la présente invention est de fournir une alternative fiable et efficace aux systèmes de fixation précités, en proposant un système de fixation par chassage, exempt de risque de rupture de la pièce en matériau cassant. Plus précisément, la présente invention concerne un système d’accouplement solidaire d’une pièce en matériau cassant, dans laquelle est pratiqué un trou, à un axe métallique traversant le trou. Selon l’invention, une couche en matériau déformable plastiquement est interposée, au moins partiellement, entre la pièce et l’axe, et l’axe est chassé dans le trou, la couche étant dimensionnée et positionnée pour absorber la déformation plastique liée à l’opération de chassage. The object of the present invention is to provide a reliable and effective alternative to the aforementioned fastening systems, providing a fastening system by hunting, free of risk of rupture of the piece of brittle material. More specifically, the present invention relates to a coupling system secured to a piece of brittle material, in which a hole is made, to a metal axis passing through the hole. According to the invention, a layer of plastically deformable material is interposed, at least partially, between the part and the axis, and the axis is driven into the hole, the layer being dimensioned and positioned to absorb the plastic deformation related to the hunting operation.
[0006] Grâce à sa capacité à se déformer plastiquement, la couche interposée entre le trou de la pièce en matériau cassant et l’axe métallique, fait office de tampon entre les deux pièces. Sa déformation plastique lors de l’opération de chassage fournit la force de serrage nécessaire à l’accouplement solidaire des deux pièces, tout en absorbant les contraintes susceptibles d’amorcer la rupture de la pièce cassante. Due to its ability to deform plastically, the layer interposed between the hole of the piece of brittle material and the metal axis, serves as a buffer between the two parts. Its plastic deformation during the driving operation provides the clamping force necessary for the integral coupling of the two parts, while absorbing the stresses likely to initiate breakage of the brittle piece.
[0007] La présente invention concerne également un procédé d’accouplement solidaire d’une pièce en matériau cassant dans laquelle est pratiqué un trou, à un axe métallique. Selon l’invention le procédé comprend les étapes suivantes: – formation d’une couche en matériau déformable plastiquement interposée entre la pièce et l’axe, et – chassage de l’axe dans le trou, la couche étant dimensionnée et positionnée pour absorber une déformation plastique liée à l’opération de chassage. The present invention also relates to a coupling method integral with a piece of brittle material in which is formed a hole, a metal axis. According to the invention, the method comprises the following steps: Forming a layer of plastically deformable material interposed between the workpiece and the axis, and - Hunting the axis in the hole, the layer being dimensioned and positioned to absorb a plastic deformation related to the driving operation.
[0008] D’autre caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: <tb>les fig. 1a et 1b<sep>sont des vues, respectivement du dessus et en coupe, d’un premier mode de réalisation d’une pièce en matériau cassant destinée à être assemblée à un axe à l’aide du système d’accouplement selon l’invention, <tb>la fig. 2<sep>montre un deuxième mode de réalisation de ladite pièce, <tb>les fig. 3a et 3b<sep>sont des vues en coupe respectivement desdits premier et deuxième mode de réalisation de la pièce en matériau cassant et d’un axe, assemblés à l’aide du système d’accouplement selon l’invention, et <tb>la fig. 4<sep>représente une vue en perspective d’une pièce employée dans le système d’accouplement selon l’invention.Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the accompanying drawings in which: <tb> figs. 1a and 1b <sep> are views, respectively from above and in section, of a first embodiment of a piece of brittle material intended to be assembled to an axis by means of the coupling system according to the invention, <tb> fig. 2 <sep> shows a second embodiment of said piece, <tb> figs. 3a and 3b <sep> are sectional views respectively of said first and second embodiment of the piece of brittle material and an axis, assembled using the coupling system according to the invention, and <tb> fig. 4 <sep> represents a perspective view of a part used in the coupling system according to the invention.
[0009] La pièce en matériau cassant 10 représentée en fig. 1a et 1b, respectivement en vue de dessus et en coupe, est une roue dentée destinée à s’insérer dans un mouvement horloger, par exemple, dans un rouage de finissage. En variante, on aurait pu représenter un balancier spiral, une ancre, un râteau, une aiguille, etc. Plus généralement, la présente invention s’étend à tout type de mobile horloger, globalement plan, monté solidaire d’un axe. The piece of brittle material 10 shown in FIG. 1a and 1b, respectively in plan view and in section, is a toothed wheel intended to be inserted in a watch movement, for example, in a finishing train. Alternatively, it could have been a spiral balance, an anchor, a rake, a needle, etc. More generally, the present invention extends to any type of horological mobile, generally plane mounted integral with an axis.
[0010] Par pièce en matériau cassant, on entend une pièce formée d’un matériau ne possédant pas de domaine de plasticité. Un tel matériau est typiquement du silicium, ou, en variante, de l’oxyde de silicium Si02, un oxyde métallique, un verre ou un autre matériau dur non métallique. Le silicium est aujourd’hui largement employé pour la fabrication de petites pièces horlogères, du fait de son faible coefficient de frottement, et de la bonne maîtrise de ses techniques d’usinage. Il peut être nu ou recouvert d’une couche d’un autre matériau cassant, tel qu’un oxyde de silicium, un nitrure de silicium ou du carbone sous forme diamant L’usinage des pièces en silicium se fait avantageusement par ’batch’, c’est-à-dire par lots de pièces appartenant à une même plaque de silicium. Pour plus de détails sur les méthodes de fabrications de ces pièces, on se référera aux ouvrages spécialisés portant sur le micro-usinage du silicium. By piece of brittle material is meant a part formed of a material having no plasticity field. Such a material is typically silicon, or, alternatively, SiO 2 silicon oxide, a metal oxide, a glass or other non-metallic hard material. Silicon is nowadays widely used for the manufacture of small watch parts, because of its low coefficient of friction, and the good control of its machining techniques. It can be bare or covered with a layer of another brittle material, such as silicon oxide, silicon nitride or diamond-shaped carbon. Machining of the silicon parts is advantageously done by 'batch', that is to say in batches of parts belonging to the same silicon wafer. For more details on the methods of manufacture of these parts, reference will be made to specialized works on silicon micromachining.
[0011] La pièce en matériau cassant 10 représentée en fig. 1a et 1b, comporte une face supérieure 11 a, une face inférieure 11 b, et un trou traversant 12, de diamètre D, destiné à recevoir un axe. Le trou traversant 12 forme une paroi 13 indéformable plastiquement dans le sens radial. Cette caractéristique est à l’origine de la difficulté à l’assemblage par chassage. The piece of brittle material 10 shown in FIG. 1a and 1b, has an upper face 11a, a lower face 11b, and a through hole 12, of diameter D, for receiving an axis. The through hole 12 forms a wall 13 plastically deformable in the radial direction. This characteristic is at the origin of the difficulty in assembling by driving.
[0012] Selon l’invention, la paroi 13 est au moins partiellement recouverte d’une couche 14 formée d’un matériau déformable plastiquement, tel qu’un métal doux ou un polymère. Le métal doux se compose, par exemple, d’or (Au), de zinc (Zn), de cuivre (Cu), de titane (Ti), d’aluminium (Al), de chrome (Cr) ou d’un alliage de ces métaux. Il est déposé sélectivement par un procédé physique ou physico-chimique, par exemple l’évaporation, connue aussi sous son appellation anglaise «PVD» (Physical Vapor Déposition), à l’aide d’un masque à ombre recouvrant la face supérieure 11a de la pièce 10, jusqu’au voisinage du trou 12. Grâce à un tel procédé, la couche 14 recouvre au moins la portion supérieure de la paroi 13, ou l’ensemble de celle-ci, selon que le rapport entre le diamètre D du trou et l’épaisseur de la pièce 10 est faible ou élevé. Au plus ce rapport est élevé, au plus la couche 14 s’étend profondément sur la paroi 13 en direction de la face inférieure 11b. En alternative, le métal est déposé par un procédé électrochimique sur l’ensemble de la pièce 10, puis attaqué sélectivement pour ne laisser que la couche 14. Dans ce cas, couche 14 recouvre l’intégralité de la paroi 13, et, éventuellement, le voisinage du trou 12, sur les faces supérieure 11a et inférieure 11 b, ainsi qu’illustré en fig. 2. According to the invention, the wall 13 is at least partially covered with a layer 14 formed of a plastically deformable material, such as a soft metal or a polymer. The soft metal is composed of, for example, gold (Au), zinc (Zn), copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), chromium (Cr) or a alloy of these metals. It is deposited selectively by a physical or physicochemical process, for example evaporation, also known by its English name "PVD" (Physical Vapor Deposition), using a shadow mask covering the upper face 11a of the piece 10, to the vicinity of the hole 12. By virtue of such a method, the layer 14 covers at least the upper portion of the wall 13, or all of it, depending on whether the ratio between the diameter D of the hole and the thickness of the piece 10 is low or high. The higher this ratio, the greater the layer 14 extends deeply on the wall 13 in the direction of the lower face 11b. Alternatively, the metal is deposited by an electrochemical process on the whole of the piece 10, then selectively etched to leave only the layer 14. In this case, the layer 14 covers the entire wall 13, and possibly the vicinity of the hole 12, on the upper faces 11a and lower 11b, as illustrated in FIG. 2.
[0013] En variante, la couche 14 est formée d’un matériau déformable plastiquement, non métallique. Il s’agit, par exemple, d’un polymère, tel que du parylène, déposé selon une méthode bien connue de l’homme de métier, puis attaqué sélectivement par un plasma d’ozone. Alternatively, the layer 14 is formed of a plastically deformable material, non-metallic. This is, for example, a polymer, such as parylene, deposited according to a method well known to those skilled in the art, then selectively etched by an ozone plasma.
[0014] La couche 14 a une épaisseur e, typiquement comprise entre 1 et 20 micromètres, qui dépend du matériau qui la constitue, et de la force de serrage souhaitée, laquelle est plutôt élevée pour une pièce 10 ayant une fonction d’entraînement d’une autre pièce, ou plutôt faible pour une pièce 10 passive, telle qu’une aiguille. The layer 14 has a thickness e, typically between 1 and 20 micrometers, which depends on the material that constitutes it, and the desired clamping force, which is rather high for a part 10 having a drive function. another room, or rather weak for a passive room, such as a needle.
[0015] On se réfère maintenant à la fig. 3a, qui représente la pièce en matériau cassant 10 selon la fig. 1b, traversée d’un axe en métal dur 20 de diamètre d. L’axe 20 est chassé dans le trou 12 depuis la face supérieure 11a en direction de la face inférieure 11b. L’opération de chassage entraîne la déformation plastique de la couche en matériau plastique 14 et son fluage en direction de la face inférieure 11b. La couche 14, maintenant interposée entre la pièce 10 et l’axe 20, exerce une force de serrage sur l’axe 20 qui maintient la pièce 10 solidaire de l’axe 20 en rotation et en translation. De même, en fig. 3b, on a représenté la pièce 10 en matériau cassant selon la fig. 2, traversée d’un axe en métal dur 20. La couche 14, pareillement interposée entre la pièce 10 et l’axe 20, flue de part et d’autre du trou 12, et exerce de la même façon une force de serrage maintenant la pièce 10 et l’axe 20 assemblées solidairement. Referring now to FIG. 3a, which represents the piece of brittle material 10 according to FIG. 1b, crossing a hard metal axis 20 of diameter d. The axis 20 is driven into the hole 12 from the upper face 11a towards the lower face 11b. The driving operation causes the plastic deformation of the plastic material layer 14 and its creep towards the lower face 11b. The layer 14, now interposed between the part 10 and the axis 20, exerts a clamping force on the axis 20 which holds the part 10 integral with the axis 20 in rotation and in translation. Similarly, in fig. 3b, there is shown the piece 10 of brittle material according to FIG. 2, crossing a hard metal pin 20. The layer 14, similarly interposed between the part 10 and the axis 20, flue on either side of the hole 12, and likewise exerts a clamping force now the part 10 and the axis 20 joined together.
[0016] Comme mentionné précédemment, la force de serrage dépend des paramètres de la couche 14, mais aussi du différentiel entre le diamètre d de l’axe 20 et le diamètre D du trou 12. En règle générale, pour un diamètre D du trou 12, et une épaisseur e de la couche 14, on choisira un diamètre d d’axe 20 sensiblement égal à D-e. La couche 14 en matériau déformable plastiquement, aura ainsi, au final, après opération de chassage, une épaisseur de l’ordre de e/2. Les exemples suivants permettent d’illustrer ce propos. As mentioned above, the clamping force depends on the parameters of the layer 14, but also the differential between the diameter d of the axis 20 and the diameter D of the hole 12. As a rule, for a diameter D of the hole 12, and a thickness e of the layer 14, one will choose a diameter of axis 20 substantially equal to De. The layer 14 of plastically deformable material, will thus ultimately after a driving operation, a thickness of the order of e / 2. The following examples illustrate this point.
[0017] Exemple 1: Une roue 10, ayant une fonction d’entraînement, est munie d’un trou de diamètre D, par exemple 300+/- 0.5 micromètres. Elle est accouplée à un axe en acier trempé, de diamètre d (293 +/- 2 micromètres), selon le système décrit. La couche 14 est choisie en cuivre et son épaisseur e est de 7 micromètres. Le différentiel D - d entre les diamètres respectivement du trou 12 et de l’axe 20, est sensiblement égal à l’épaisseur e de la couche. Au minimum il reste une surépaisseur de 5 micromètres de cuivre à chasser. La force de serrage est de l’ordre de 3 à 30 Newton. Example 1: A wheel 10, having a drive function, is provided with a hole of diameter D, for example 300 +/- 0.5 micrometers. It is coupled to a hardened steel shaft, diameter d (293 +/- 2 micrometers), according to the system described. The layer 14 is selected from copper and its thickness e is 7 microns. The differential D - d between the diameters respectively of the hole 12 and the axis 20, is substantially equal to the thickness e of the layer. At least there remains a thickness of 5 microns copper to be chased. The clamping force is of the order of 3 to 30 Newton.
[0018] Exemple 2: Une aiguille 10, sur laquelle aucune force ne s’exerce, forme la pièce en matériau cassant 10. Dans ce cas, la couche.14 est choisie en parylène et son épaisseur e est de 10 micromètres. Le différentiel D - d entre les diamètres respectivement du trou 12 et de l’axe 20, est sensiblement égal à 15 micromètres. La force de serrage est de l’ordre de 1 Newton, inférieure à celle obtenue dans l’exemple 1, en raison de la nature du matériau plastique utilisé, moins résistant que le métal. Example 2: A needle 10, on which no force is exerted, forms the piece of brittle material 10. In this case, the layer.14 is chosen from parylene and its thickness e is 10 micrometers. The differential D - d between the diameters of the hole 12 and the axis 20, respectively, is substantially equal to 15 micrometers. The clamping force is of the order of 1 Newton, lower than that obtained in Example 1, because of the nature of the plastic material used, less resistant than the metal.
[0019] Dans une première variante des modes de réalisation illustrés en. regard des fig. 1et 2, la couche 14 peut être constituée d’une douille indépendante 30, en matériau déformable plastiquement, s’interposant entre la pièce 10 et l’axe 20. Une telle douille 30, représentée en fig. 4, est de forme cylindrique, et comporte une gorge extérieure 31 destinée recevoir le bord du trou 12. Elle est fabriquée, par exemple, par injection, puis montée directement dans le trou 12 au contact de la paroi 13, par déformation élastique. L’axe 20 est ensuite inséré à l’intérieur de la douille 30, la force de serrage qui s’exerce sur lui, résultant, de la même façon, de la déformation plastique du matériau formant la douille 30. Les dimensions de la douille 30, et le type de matériau employé pour sa fabrication, sont du même ordre et de même nature que cité pour la couche 14. Sa fonction est identique. In a first variant of the embodiments illustrated in. look at figs. 1 and 2, the layer 14 may consist of an independent sleeve 30, plastically deformable material, interposed between the part 10 and the axis 20. Such a bushing 30, shown in FIG. 4, is of cylindrical shape, and has an outer groove 31 for receiving the edge of the hole 12. It is manufactured, for example, by injection, and then mounted directly in the hole 12 in contact with the wall 13, by elastic deformation. The axis 20 is then inserted inside the sleeve 30, the clamping force exerted on it, resulting in the same way from the plastic deformation of the material forming the sleeve 30. The dimensions of the sleeve 30, and the type of material used for its manufacture, are of the same order and of the same nature as cited for the layer 14. Its function is identical.
[0020] Dans un mode de réalisation avantageux de la pièce 10, illustrée en fig. 5, le trou 12 comporte une paroi 13 déformable élastiquement. La pièce en matériau cassant 10, est formée d’une bague 40 solidaire d’une aiguille 41. La bague 40 est fendue radialement de manière à lui procurer une élasticité radiale et angulaire, laquelle atténue encore les efforts de chassage. La couche 14 en matériau déformable plastiquement et déposée sur la paroi 13, a les mêmes caractéristiques et fonctions que décrit précédemment. In an advantageous embodiment of the part 10, illustrated in FIG. 5, the hole 12 comprises a wall 13 elastically deformable. The piece of brittle material 10 is formed of a ring 40 integral with a needle 41. The ring 40 is split radially so as to provide a radial and angular elasticity, which further reduces the driving forces. The layer 14 of plastically deformable material deposited on the wall 13 has the same characteristics and functions as previously described.
[0021] On s’intéresse maintenant au procédé d’accouplement solidaire selon l’invention, d’une pièce en matériau cassant 10 munie d’un trou 12, à un axe métallique 20. Il comporte les étapes suivantes: – Formation d’une couche 14 en matériau déformable plastiquement interposée entre le trou 12 et l’axe métallique 20. La couche est formée par dépôt du matériau directement sur la paroi 13 du trou 12, ou par adjonction d’une pièce intermédiaire 30 du type douille. Le matériau déformable plastiquement est, par exemple, un métal doux ou un polymère tel que du parylène. Il recouvre au moins partiellement la paroi 13 du trou 12 et son épaisseur est calculée pour absorber une déformation plastique et lui permettre d’exercer une force de serrage. – Chassage de l’axe 20 à travers le trou 12 muni de la couche 14. Lors de cette opération, un soin particulier doit être apporté à maintenir la pièce en matériau cassant 10, pour ne pas la briser sous l’effet du chassage. On pourra la maintenir, par exemple, entre deux plaques rigides munies de trous alignés avec le trou 12 de la pièce 10. Une de ces plaques rigides peut être une plaque de support sur laquelle sont fabriquées les pièces en matériau cassant, par des procédés de micro-usinage bien connus de l’homme de métier. Cette plaque de support sera gravée à l’arrière aux emplacements des trous 12 pour laisser passer l’axe 20. We are now interested in the method of integral coupling according to the invention, a piece of brittle material 10 provided with a hole 12, a metal axis 20. It comprises the following steps: - Formation of a layer 14 of plastically deformable material interposed between the hole 12 and the metal axis 20. The layer is formed by depositing the material directly on the wall 13 of the hole 12, or by adding an intermediate piece 30 of the type socket. The plastically deformable material is, for example, a soft metal or a polymer such as parylene. It covers at least partially the wall 13 of the hole 12 and its thickness is calculated to absorb a plastic deformation and allow it to exert a clamping force. - Hunting the axis 20 through the hole 12 provided with the layer 14. During this operation, special care must be taken to maintain the piece of brittle material 10, not to break under the effect of driving. It may be maintained, for example, between two rigid plates provided with holes aligned with the hole 12 of the part 10. One of these rigid plates may be a support plate on which the pieces of brittle material are manufactured, by methods of micro-machining well known to those skilled in the art. This support plate will be engraved at the rear at the locations of the holes 12 to allow the axis 20 to pass.
[0022] Ainsi a été présenté un système d’accouplement solidaire d’une pièce en matériau cassant, dans laquelle est pratiqué un trou, à un axe métallique traversant le trou, ainsi qu’un procédé pour sa mise en oeuvre. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui viennent d’être décrits et diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l’homme du métier sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications annexées. Thus has been presented a coupling system secured to a piece of brittle material, in which is formed a hole, to a metal axis passing through the hole, and a method for its implementation. Of course, the present invention is not limited to the embodiments which have just been described and various simple modifications and variants may be envisaged by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims .
[0023] On notera par exemple, que la couche 14 en matériau déformable plastiquement peut être solidaire de l’axe métallique 20 plutôt que de la paroi 13 du trou 12. Les différents modes de réalisation décrits précédemment sont applicables de la même façon dans ce cas de figure. La fonction de la couche 14 et sa nature en sont inchangées. <tb>Numéro<sep>Description <tb>10<sep>Pièce en matériau cassant <tb>11a<sep>Face supérieure de la pièce en matériau cassant <tb>11b<sep>Face inférieure de la pièce en matériau cassant <tb>12<sep>Trou traversant <tb>13<sep>Paroi dans trou traversant <tb>14<sep>Couche formée de matériau déformable plastiquement <tb>20<sep>Axe en métal dur <tb>30<sep>Douiile indépendante <tb>31<sep>Gorge extérieure de la douille <tb>40<sep>Bague d’une pièce en matériau cassant <tb>41<sep>AiguilleIt will be noted for example that the layer 14 of plastically deformable material may be integral with the metal axis 20 rather than the wall 13 of the hole 12. The various embodiments described above are applicable in the same way in this case. case. The function of layer 14 and its nature are unchanged. <Tb> Number <September> Description <tb> 10 <sep> Piece of brittle material <tb> 11a <sep> Upper side of the piece made of brittle material <tb> 11b <sep> Bottom side of the piece made of brittle material <tb> 12 <sep> Through Hole <tb> 13 <sep> Wall in through hole <tb> 14 <sep> Layer formed of plastically deformable material <tb> 20 <sep> Hard metal shaft <tb> 30 <sep> Self-employed <tb> 31 <sep> Outer throat of the socket <tb> 40 <sep> One piece ring made of brittle material <Tb> 41 <September> Needle
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104977838A (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-14 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | Timepiece assortment using an amorphous metal alloy |
EP3101485A2 (en) | 2015-06-04 | 2016-12-07 | Montblanc Montre SA | Method for assembling two timepiece components by driving and assembly obtained by said method |
EP3182212A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-21 | Nivarox-FAR S.A. | Composite part with resilient means under stress |
EP3202708A1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-08-09 | Rolex Sa | Method for manufacturing a hybrid clock component |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1850193A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Patek Philippe Sa | Method of force fitting one piece in another piece |
WO2008135817A2 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Patek, Philippe Sa | Timepiece component and method for making same |
EP2107433A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-07 | Manufacture et fabrique de montres et chronomètres Ulysse Nardin Le Locle SA | Method for assembling a part on an axle |
CH699147B1 (en) * | 2005-12-22 | 2010-01-29 | Patek Philippe Sa Geneve | Fixing a hard piece of glass or sapphire on a metal stand in a desired axial and angular position by welding, comprises producing a cylindrical hub on one end of a support, and affixing a layer of thin metal hook on a surface of the hub |
CH699680A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Richemont Int Sa | Mobile e.g. escape wheel, fixing device for clock movement, has intermediate piece partially distributing constraints exerted by support element formed of escapement sprocket, pallet staff and pin when element is driven into central hole |
CH699939A2 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-31 | Seiko Instr Inc | Machine component e.g. escape wheel used for timepiece, has electroforming component that is provided with maintenance hole which is implanted with shaft attached to base component |
CH700260A2 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-30 | Cartier Creation Studio Sa | Regulating member for mechanical watch, has balance and hairspring forming balance-spiral assembly, where balance is machined using micro-fabrication process to allow machining dimensional tolerance in order of micron |
CH704016A2 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-30 | Eta Sa Mft Horlogere Suisse | Assembly for assembling e.g. guard pin in circular opening of e.g. anchor of timepiece, has openings forming elastic deformation units distributed around circular opening to absorb radial forces for non destructively securing assembly |
CH704260A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Nivarox Sa | Assembly for assembling pivoting axle in opening of piece e.g. pallet, of timepiece, has intermediate portion comprising hole for receiving element such that portion radially absorbs part of axial pressing efforts of element |
CH704258A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Nivarox Sa | Assembly for assembling pivoting axle in opening of piece e.g. pallet, of timepiece, has intermediate portion that clamps element and radially forces piece elastically so as to secure assembly in non-destructive manner for piece |
-
2012
- 2012-06-26 CH CH00894/12A patent/CH706645A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH699147B1 (en) * | 2005-12-22 | 2010-01-29 | Patek Philippe Sa Geneve | Fixing a hard piece of glass or sapphire on a metal stand in a desired axial and angular position by welding, comprises producing a cylindrical hub on one end of a support, and affixing a layer of thin metal hook on a surface of the hub |
EP1850193A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Patek Philippe Sa | Method of force fitting one piece in another piece |
WO2008135817A2 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Patek, Philippe Sa | Timepiece component and method for making same |
EP2107433A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-07 | Manufacture et fabrique de montres et chronomètres Ulysse Nardin Le Locle SA | Method for assembling a part on an axle |
CH699680A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Richemont Int Sa | Mobile e.g. escape wheel, fixing device for clock movement, has intermediate piece partially distributing constraints exerted by support element formed of escapement sprocket, pallet staff and pin when element is driven into central hole |
CH699939A2 (en) * | 2008-11-19 | 2010-05-31 | Seiko Instr Inc | Machine component e.g. escape wheel used for timepiece, has electroforming component that is provided with maintenance hole which is implanted with shaft attached to base component |
CH700260A2 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-30 | Cartier Creation Studio Sa | Regulating member for mechanical watch, has balance and hairspring forming balance-spiral assembly, where balance is machined using micro-fabrication process to allow machining dimensional tolerance in order of micron |
CH704016A2 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-30 | Eta Sa Mft Horlogere Suisse | Assembly for assembling e.g. guard pin in circular opening of e.g. anchor of timepiece, has openings forming elastic deformation units distributed around circular opening to absorb radial forces for non destructively securing assembly |
CH704260A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Nivarox Sa | Assembly for assembling pivoting axle in opening of piece e.g. pallet, of timepiece, has intermediate portion comprising hole for receiving element such that portion radially absorbs part of axial pressing efforts of element |
CH704258A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Nivarox Sa | Assembly for assembling pivoting axle in opening of piece e.g. pallet, of timepiece, has intermediate portion that clamps element and radially forces piece elastically so as to secure assembly in non-destructive manner for piece |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9709954B2 (en) | 2014-04-07 | 2017-07-18 | Nivarox-Far S.A. | Timepiece assortment using an amorphous metal alloy |
EP2930571A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-14 | Nivarox-FAR S.A. | Horological ensemble using an amorphous metal alloy |
EP2930572A3 (en) * | 2014-04-07 | 2016-03-30 | Nivarox-FAR S.A. | Clock set using an amorphous metal alloy |
RU2679479C2 (en) * | 2014-04-07 | 2019-02-11 | Ниварокс-Фар С.А. | Horological assembly using amorphous metal alloy |
CN104977838B (en) * | 2014-04-07 | 2018-09-21 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | Use the clock and watch integration member of amorphous metal alloy |
CN104977838A (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-14 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | Timepiece assortment using an amorphous metal alloy |
US9989921B2 (en) | 2014-04-07 | 2018-06-05 | Nivarox-Far S.A. | Timepiece assortment using an amorphous metal alloy |
EP3101485A3 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-28 | Montblanc Montre SA | Method for assembling two timepiece components by driving and assembly obtained by said method |
CH711165A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-15 | Montblanc Montre Sa | A method of assembling by flushing two watch components and assembly obtained by this method. |
EP3101485A2 (en) | 2015-06-04 | 2016-12-07 | Montblanc Montre SA | Method for assembling two timepiece components by driving and assembly obtained by said method |
CN106896695A (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-27 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | The composite component of the elastic device with stress |
EP3182211A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-21 | Nivarox-FAR S.A. | Composite part with resilient means under stress |
US9891587B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-02-13 | Nivarox—FAR S.A. | Composite component with stressed resilient means |
EP3182212A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-21 | Nivarox-FAR S.A. | Composite part with resilient means under stress |
CN106896695B (en) * | 2015-12-17 | 2019-07-05 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | The composite component of elastic device with stress |
EP3202708A1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-08-09 | Rolex Sa | Method for manufacturing a hybrid clock component |
CN107065501A (en) * | 2016-02-03 | 2017-08-18 | 劳力士有限公司 | Method for manufacturing mixing clock and watch component |
US10359738B2 (en) | 2016-02-03 | 2019-07-23 | Rolex Sa | Process for manufacturing a hybrid timepiece component |
US20190294118A1 (en) * | 2016-02-03 | 2019-09-26 | Rolex Sa | Process for manufacturing a hybrid timepiece component |
CN107065501B (en) * | 2016-02-03 | 2023-10-20 | 劳力士有限公司 | Method for manufacturing a hybrid timepiece assembly |
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