CH706653A2 - Ressort-moteur pour une pièce d'horlogerie. - Google Patents

Abstract

L’invention se rapporte à un ressort-moteur (1) comportant une lame (3) métallique enroulée sur elle-même. Selon l’invention, le ressort-moteur (1) comporte une surépaisseur (5) formant une bride (7) en une seule pièce avec la lame (3). L’invention concerne également le procédé de fabrication du ressort-moteur par électroformage.

Description

Domaine de l’invention

[0001] L’invention se rapporte à un ressort-moteur pour une pièce d’horlogerie et notamment pour un ressort-moteur destiné à être intégré à un barillet.

Arrière-plan de l’invention

[0002] Il est connu de souder une bride sur un ressort de barillet ou de sonnerie pour limiter le déplacement du ressort dans leur tambour lorsqu’il est déchargé. Toutefois, les ressorts notamment de sonnerie étant très petits, il est très délicat de fabriquer de si petites brides et de les fixer à des lames si petites.

Résumé de l’invention

[0003] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un procédé simplifiant les étapes de fabrication de petites dimensions tout en diminuant significativement le taux de rebut.

[0004] A cet effet, l’invention se rapporte à un ressort-moteur comportant une lame métallique enroulée sur elle-même caractérisé en ce qu’il comporte une surépaisseur formant une bride en une seule pièce avec la lame.

[0005] On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame du ressort-moteur.

[0006] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: – la surépaisseur forme une base à partir de laquelle s’étend au moins une lame formant ladite bride; – la surépaisseur est formée sur la spire externe de la lame; – la surépaisseur est formée par rapport à l’épaisseur et/ou la hauteur et/ou la longueur de la lame; – le ressort-moteur comporte un œillet et/ou un crochet et/ou une virole venu de forme avec la lame.

[0007] De plus, l’invention se rapporte à une pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte un ressort-moteur selon l’une des variantes précédentes.

[0008] A cet effet, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’un ressort-moteur comportant les étapes suivantes: a) former un moule sur un substrat; b) électroformer, dans le moule, une lame métallique enroulée sur elle-même et comportant une surépaisseur de lame formant une bride; c) libérer la lame du moule et du substrat afin de former un ressort-moteur.

[0009] On comprend donc qu’il n’y a plus d’étapes séparées de fabrication et de fixation de la bride du ressort-moteur. En effet, la bride est directement formée en même temps que la lame du ressort-moteur.

[0010] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: – le moule est formé par photolithographie; – le moule comporte plusieurs niveaux l’un au-dessus de l’autre; – les étapes a) et b) sont répétées avant l’étape c) pour former plusieurs niveaux l’un au-dessus de l’autre; – le moule comporte trois niveaux dont le niveau intermédiaire forme une discontinuité de matière électroformée apte à créer un œillet et/ou un crochet et/ou une virole dans le ressort-moteur; – la surépaisseur est formée sur la spire externe de la lame; – la surépaisseur est formée par rapport à l’épaisseur et/ou la hauteur et/ou la longueur de la lame; – le métal électroformé lors de l’étape b) est un alliage de nickel et de phosphore.

Description sommaire des dessins

[0011] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>la fig. 1<sep>est une représentation d’un ressort-moteur selon un premier mode de réalisation de l’invention; <tb>la fig. 2<sep>est une représentation d’un ressort-moteur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention; <tb>les fig. 3 à 6<sep>sont des représentations des étapes successives d’un procédé de fabrication d’un ressort-moteur selon l’invention; <tb>la fig. 7<sep>est une représentation d’un ressort-moteur selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

[0012] L’invention se rapporte à un ressort-moteur comme pour un barillet ou une sonnerie d’une pièce d’horlogerie. Bien évidemment, d’autres applications nécessitant un ressort-moteur sont envisageables comme par exemple un automate.

[0013] Dans un premier mode de réalisation illustré à la fig. 1, le ressort-moteur 1 comporte une lame 3 métallique enroulée sur elle-même. De plus, la lame 3 comporte une surépaisseur 5 sur une partie de la spire externe formant une bride 7 en une seule pièce avec la lame 3. On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride 7 sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride 7 est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame 3 du ressort-moteur 1.

[0014] Dans l’exemple illustré à la fig. 1, la lame 3 du ressort-moteur 1 comporte également, au niveau de sa spire interne, un œillet 9 venu de matière avec la lame 3 et destiné à coopérer, par exemple, avec le crochet d’une bonde. Cette architecture permet, comme cela sera expliqué ci-dessous, d’être très précis sur les dimensions de l’ouverture de l’œillet 9 ainsi que son positionnement sur la spire interne de la lame 3.

[0015] Dans un deuxième mode de réalisation illustré à la fig. 2, le ressort-moteur 11 comporte une lame 13 métallique enroulée sur elle-même. De plus, la lame 13 comporte une surépaisseur 15 sur une partie de la spire externe formant une bride 17 en une seule pièce avec la lame 13. On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride 17 sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride 17 est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame 13 du ressort-moteur 11.

[0016] Dans l’exemple illustré à la fig. 2, la lame 13 du ressort-moteur 11 comporte également, au niveau de sa spire interne, une virole 19 venue de matière avec la lame 13 et destinée à coopérer, par exemple, avec une bonde ou plus globalement un axe pivotant. Cette architecture permet, comme cela sera expliqué ci-dessous, d’être très précis sur les dimensions de l’ouverture de la virole 19 ainsi que son positionnement sur la spire interne de la lame 13.

[0017] Les fig. 3 à 6 présentent des étapes successives principales du procédé de fabrication par électroformage d’un ressort-moteur 1, 11 selon l’invention. Préférentiellement, le procédé comporte une première étape consistant à se munir d’un substrat 41 comportant une couche supérieure électriquement conductrice. Cette couche peut être obtenue par le dépôt d’un matériau électriquement conducteur sur un matériau isolant ou par le fait que le substrat est formé en un matériau électriquement conducteur.

[0018] Les étapes principales d’un électroformage consistent à former un moule puis à remplir ce moule à l’aide d’un matériau, par exemple, à l’aide d’une galvanoplastie. Ce type d’électroformage est connu sous l’abréviation L.I.G.A. provenant des termes allemands «Röntgen, Lithographie, Galvanoformung & Abformung». Il existe plusieurs types de processus du type L.I.G.A. suivant que le moule à plusieurs niveaux est formé entre chaque galvanoplastie ou est formé entièrement pour être, seulement après, rempli. Pour l’explication ci-dessous, la technique présentée consiste à former chaque niveau, c’est-à-dire former un niveau du moule et le remplir avant de passer au niveau suivant. Bien entendu, tout type d’électroformage, du type L.I.G.A. ou non, capable de former un ressort-moteur monobloc à au moins un niveau est envisageable.

[0019] Comme illustré aux fig. 3et 4, dans un premier temps, le premier niveau 47 du moule 42 est formé à l’aide, par exemple, d’une photolithographie d’une résine comme illustré à la fig. 3. Il est formé au moins une cavité de forme correspondante au motif du futur ressort-moteur 1,11, c’est-à-dire avec sa bride 7, 17 intégrée et, éventuellement, sa virole 19. Le premier niveau est ensuite rempli par électrodéposition d’un matériau métallique 46. Bien entendu, dans le cas du deuxième mode de réalisation, un seul niveau peut être suffisant pour former le futur ressort-moteur 11 avec sa bride 17 intégrée et, éventuellement, sa virole 19.

[0020] Dans le cas du premier mode de réalisation, si plusieurs niveaux sont désirés pour former notamment l’œillet 9, comme illustré à la fig. 5 de manière similaire au premier temps, dans un deuxième et un troisième temps, un deuxième et troisième niveau est formé à l’aide, par exemple, également d’une photolithographie d’une résine.

[0021] Dans un deuxième temps, il est formé au moins un évidement de forme correspondante à un deuxième motif, c’est-à-dire avec ajout de matière au niveau du futur creux de l’œillet 9 et communiquant avec ladite au moins une cavité du premier niveau 47. Le deuxième niveau 49 est ensuite rempli par électrodéposition d’un matériau métallique 48.

[0022] Enfin, de manière similaire, dans le troisième temps, il est formé au moins une deuxième cavité de forme correspondante à celle par exemple du premier motif du premier niveau, c’est-à-dire la lame 3 avec sa bride 7 intégrée et communiquant avec ladite au moins une cavité du premier niveau et l’évidement du deuxième niveau. Le troisième niveau est ensuite rempli par électrodéposition d’un matériau métallique 50.

[0023] Il reste plus qu’à libérer le ressort-moteur 1, 11 sur le ou les niveaux ainsi formés du substrat 41 et des résines 47, 49 comme illustré à la fig. 6afin de monter le ressort-moteur 1, 11 par exemple une pièce d’horlogerie.

[0024] Préférentiellement selon l’invention, le matériau métallique 46, 48, 50 déposé est un alliage de nickel et de phosphore comme, typiquement, avec sensiblement 12% de phosphore (NiP12). En effet, il a été trouvé satisfaisant d’utiliser ce type d’alliage pour la fabrication d’un ressort-moteur en raison de son module élastique autour de 90 GPa et de sa limite élastique autour de 1700 MPa.

[0025] On comprend donc qu’il n’y a plus d’étapes séparées de fabrication et de fixation de la bride 7, 17 du ressort-moteur 1, 11. En effet, la bride 7, 17 est directement formée en même temps que la lame 3, 13 du ressort-moteur 1,11. Suivant les modes de réalisation voulus, cet avantage est également valable pour les éventuelles viroles 19 ou œillet 9.

[0026] Il est donc immédiat que les taux de rebut sont bien plus satisfaisants en enlevant les mauvaises fabrications de bride seule et les mauvaises fixations de la bride sur la lame du ressort-moteur. Enfin, la bride 7, 17, l’œillet 9 et/ou la virole 19 sont structurellement toujours parfaitement positionnés par rapport à la lame 3,13.

[0027] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, l’ensemble œillet 9 - crochet entre le ressort-moteur 1 et la bonde du barillet peut être inversé. On comprend donc que le ressort-moteur 1 peut être pourvu du crochet en remplacement de l’œillet 9.

[0028] De plus, à la lecture du procédé de fabrication, on comprend qu’un ressort-moteur comme celui 21 illustré à la fig. 7 n’est pas plus difficile à fabriquer. Ainsi, dans un troisième mode de réalisation illustré à la fig. 7, le ressort-moteur 21 comporte une lame 23 métallique enroulée sur elle-même. De plus, la lame 23 comporte une surépaisseur 25 sur une partie de la spire externe formant une bride 27 en une seule pièce avec la lame 23. De plus, la lame 23 du ressort-moteur 21 comporte également, au niveau de sa spire interne, une virole 29 venue de matière avec la lame 23 et destinée à coopérer, par exemple, avec une bonde ou plus globalement un axe pivotant.

[0029] Comme visible à la fig. 7, la surépaisseur 25 forme une base à au moins une lame 22, 24 qui entoure au moins partiellement la spire externe du ressort-moteur 21. Ainsi, avantageusement selon l’invention, ladite au moins une lame 22, 24 peut par exemple entourer la moitié de la spire externe. Ladite au moins une lame 22, 24 peut également comporter plusieurs lames 22, 24 s’étendant selon un volume et/ou une direction et/ou un sens différent ou non par rapport à la surépaisseur 25 formant une base. Dans l’exemple de la fig. 7, on peut par exemple voir que la surépaisseur 25 formant une base comporte deux lames 22, 24 d’épaisseur et de hauteur identiques mais de longueurs différentes et s’étendant dans la même direction mais selon des sens opposés.

[0030] On comprend également que plusieurs surépaisseurs 5, 15, 25 peuvent être formés sur une même lame 3, 13, 23 sans que le ressort-moteur 1, 11, 21 soit plus difficile à fabriquer.

[0031] De plus, la surépaisseur 5, 15, 25 n’entend pas être limitée à celle de l’épaisseur de la lame 3, 13, 23, elle peut également concerner l’épaisseur et/ou la hauteur et/ou la longueur. Ainsi, à titre d’exemple, la surépaisseur pourrait être localisée en prolongement de la lame selon une plus grande hauteur afin de sélectivement s’arc-bouter entre le tambour et le couvercle du barillet.

[0032] Enfin, de manière plus générale, les différents éléments 5, 7, 9, 15, 17, 19, 22, 24, 25, 27, 29 de chaque ressort-moteur 1, 11, 21 peuvent être combinés entre eux.

Claims (16)

1. Ressort-moteur (1, 11, 21) comportant une lame (3, 13, 23) métallique enroulée sur elle-même caractérisé en ce qu’il comporte une surépaisseur (5, 15, 25) formant une bride (7, 17, 27) en une seule pièce avec la lame (3,13).

2. Ressort-moteur (1, 11, 21) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surépaisseur (25) forme une base à partir de laquelle s’étend au moins une lame (22, 24) formant ladite bride.

3. Ressort-moteur (1, 11, 21) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surépaisseur (5, 15, 25) est formée sur la spire externe de la lame (3, 13, 23).

4. Ressort-moteur (1, 11, 21) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surépaisseur (5, 15, 25) est formée par rapport à l’épaisseur et/ou la hauteur et/ou la longueur de la lame (3, 13, 23).

5. Ressort-moteur (1, 11, 21) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un œillet (9) venu de forme avec la lame (3).

6. Ressort-moteur (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un crochet venu de forme avec la lame (3).

7. Ressort-moteur (1, 11, 21) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une virole (19, 29) venue de forme avec la lame (13, 23).

8. Pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte un ressort-moteur (1, 11, 21) selon l’une des revendications précédentes.

9. Procédé de fabrication d’un ressort-moteur (1, 11, 21) comportant les étapes suivantes: a) former un moule (42) sur un substrat (41); b) électroformer, dans le moule (42), une lame (3, 13, 23) métallique enroulée sur elle-même et comportant une surépaisseur (5, 15, 25) de lame (3, 13, 23) formant une bride (7, 17, 27); c) libérer la lame (3, 13, 23) du moule (42) et du substrat (41) afin de former un ressort-moteur (1, 11, 21 ).

10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moule (42) est formé par photolithographie.

11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le moule (42) comporte plusieurs niveaux (47, 49) l’un au-dessus de l’autre.

12. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les étapes a) et b) sont répétées avant l’étape c) pour former plusieurs niveaux (47, 49) l’un au-dessus de l’autre.

13. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le moule (42) comporte trois niveaux dont le niveau intermédiaire forme une discontinuité de matière électroformée apte à créer un œillet (9) dans le ressort-moteur (1).

14. Procédé selon l’une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la surépaisseur (5, 15, 25) est formée sur la spire externe de la lame (3, 13, 23).

15. Procédé selon l’une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que la surépaisseur (5, 15, 25) est formée par rapport à l’épaisseur et/ou la hauteur et/ou la longueur de la lame (3, 13, 23).

16. Procédé selon l’une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que le métal électroformé lors de l’étape b) est un alliage de nickel et de phosphore.