CH706834B1 - Method for assembling hair-spring on support axle in clock field, involves deforming intermediate part to axially and angularly secure part and hard material part, where parts form assembly, and rigidly mounting assembly on support axle - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un procédé d’assemblage d’une pièce en matériau dur de type silicium, diamant ou corindon, sur un axe support. The present invention relates to the field of watchmaking. It relates, more particularly, to a method of assembling a piece of hard material such as silicon, diamond or corundum, on a support axis.
Etat de la techniqueState of the art
[0002] L’utilisation de matériaux durs, tel que du silicium, du diamant ou du corindon est particulièrement intéressante. On peut notamment citer la possibilité de réaliser des pièces compliquées de manière très précise, par gravage ou par croissance. Par ailleurs, il a récemment été proposé, comme l’enseigne le document EP 1 422 436, de réaliser un spiral en silicium, recouvert d’une couche d’oxyde afin d’obtenir un comportement élastique stable par rapport à des variations de température. The use of hard materials, such as silicon, diamond or corundum is particularly interesting. In particular, it is possible to mention the possibility of producing complicated parts in a very precise manner, by engraving or by growth. Furthermore, it has recently been proposed, as taught in document EP 1 422 436, to produce a silicon spiral, covered with an oxide layer in order to obtain a stable elastic behavior with respect to temperature variations. .
[0003] Toutefois, l’utilisation de pièces en matériaux durs dans le domaine de l’horlogerie pose encore de nombreux problèmes, notamment en ce qui concerne l’assemblage de telles pièces sur des axes. En effet, particulièrement pour des pièces qui doivent tourner, le centrage est très important. La technique habituellement utilisée en horlogerie pour assembler des pièces de manière concentrique est le chassage. Cependant, les matériaux durs précédemment cités ne se déforment que très peu plastiquement et les contraintes mécaniques engendrées par un chassage les endommagent fréquemment. However, the use of hard material parts in the field of watchmaking still poses many problems, particularly as regards the assembly of such parts on axes. Indeed, particularly for parts that must turn, centering is very important. The technique usually used in watchmaking to assemble parts in a concentric manner is hunting. However, the hard materials previously mentioned deform only very little plastically and the mechanical stresses caused by a hunting often damage them.
[0004] Il a été proposé, dans le document EP 1 705 533 d’assembler sans contrainte la pièce en matériau dur et de la pincer entre un élément de butée et une rondelle fixée sur l’axe. Cette technique présente toutefois l’inconvénient d’imposer le montage d’une pièce supplémentaire, opération délicate vu les dimensions des éléments considérés. De plus, cette pièce augmente l’épaisseur de l’ensemble et peut nécessiter d’allonger l’axe sur lequel la pièce est montée, ce qui n’est évidemment pas toujours possible. It has been proposed in EP 1 705 533 to assemble without stress the piece of hard material and pinch between a stop member and a washer fixed on the axis. This technique however has the disadvantage of imposing the mounting of an additional piece, a delicate operation given the dimensions of the elements considered. In addition, this piece increases the thickness of the assembly and may require to extend the axis on which the part is mounted, which is obviously not always possible.
[0005] La présente invention propose donc un procédé d’assemblage d’une pièce sur un axe, exempt des inconvénients susmentionnés. The present invention therefore provides a method of assembling a part on an axis, free from the aforementioned drawbacks.
[0006] Plus particulièrement, l’invention concerne un procédé d’assemblage tel que défini dans les revendications. More particularly, the invention relates to a method of assembly as defined in the claims.
[0007] Ainsi, seule la pièce intermédiaire est nécessaire pour positionner et maintenir la pièce en matériau dur dans toutes les directions et solidariser ces deux pièces de manière permanente. De plus, l’assemblage de la pièce en matériau dur et de la pièce intermédiaire se fait indépendamment du montage sur l’axe support de l’ensemble. Thus, only the intermediate piece is necessary to position and maintain the piece of hard material in all directions and secure these two parts permanently. In addition, the assembly of the piece of hard material and the intermediate piece is independent of mounting on the support axis of the assembly.
[0008] Grâce au fait que l’assemblage de la pièce en matériau dur et de la pièce intermédiaire se fait au cours d’une étape indépendante du montage sur l’axe, l’invention concerne également un ensemble d’une pièce en matériau tendre et d’une pièce en matériau dur, la pièce en matériau tendre étant percée d’un trou pour être montée rigidement sur un axe support. La pièce en matériau tendre définit, autour du trou, une portée et un rebord. La pièce en matériau dur est percée d’une ouverture et est ajustée sur le rebord de la pièce en matériau tendre, en appui sur la portée. De manière avantageuse, la pièce en matériau tendre présente une déformation ne résultant pas d’une compression radiale, solidarisant de manière permanente, axialement et angulairement, la pièce en matériau tendre et la pièce en matériau dur. Due to the fact that the assembly of the hard material part and the intermediate part is during a step independent of the mounting on the axis, the invention also relates to a set of a piece of material and a piece of hard material, the piece of soft material being pierced with a hole to be rigidly mounted on a support axis. The piece of soft material defines a range and a rim around the hole. The piece of hard material is pierced with an opening and is fitted on the edge of the piece of soft material, resting on the scope. Advantageously, the piece of soft material has a deformation not resulting from a radial compression, solidarisant permanently, axially and angularly, the piece of soft material and the piece of hard material.
[0009] Dans une première variante, le rebord de la pièce en matériau tendre est de hauteur H, l’épaisseur e de la pièce en matériau dur étant inférieur à la hauteur H, de sorte que la pièce en matériau tendre présente une collerette dépassant de la pièce en matériau dur. La collerette est rabattue par-dessus la pièce en matériau dur. In a first variant, the flange of the piece of soft material is of height H, the thickness e of the piece of hard material being less than the height H, so that the piece of soft material has a flange exceeding of the piece made of hard material. The collar is folded over the piece of hard material.
[0010] Dans une autre variante, l’ouverture de la pièce en matériau dur présente des facettes en regard du rebord de la pièce intermédiaire, les facettes définissant des interstices entre la pièce en matériau dur et celle en matériau tendre. Cette dernière est dotée de déformations coopérant avec les interstices pour solidariser les deux pièces. In another variant, the opening of the piece of hard material has facets facing the edge of the intermediate piece, the facets defining interstices between the piece of hard material and that of soft material. The latter has deformations cooperating with the interstices to secure the two parts.
[0011] L’invention concerne également un ensemble d’une pièce en matériau tendre et d’une pièce en matériau dur, tel que défini dans les revendications. The invention also relates to an assembly of a piece of soft material and a piece of hard material, as defined in the claims.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0012] D’autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel les fig. 1 , 2 et 3 montrent différents modes de réalisation de l’invention, respectivement avec des vues de dessus (a), en coupe (b) et en perspective (c). Other features of the present invention will appear more clearly on reading the description which follows, with reference to the accompanying drawing, in which FIGS. 1, 2 and 3 show different embodiments of the invention, respectively with top views (a), in section (b) and in perspective (c).
Mode(s) de réalisation de l’inventionMode (s) of realization of the invention
[0013] Les figures illustrant l’invention se rapportent à l’exemple particulier de l’assemblage d’un spiral 10, typiquement en silicium, sur son axe. L’invention peut être adaptée à l’assemblage d’une pièce quelconque en matériau dur, tel que du silicium, du diamant ou du corindon, sur un axe support. L’axe peut éventuellement comporter une denture définissant ainsi un pignon, sur lequel peut être assemblé une roue en matériau dur. The figures illustrating the invention relate to the particular example of the assembly of a spiral 10, typically silicon, on its axis. The invention can be adapted to the assembly of any piece of hard material, such as silicon, diamond or corundum, on a support axis. The axis may optionally comprise a toothing thus defining a pinion, on which can be assembled a wheel of hard material.
[0014] Comme le montre les figures, le procédé d’assemblage selon l’invention, nécessite de se doter d’une pièce intermédiaire en matériau tendre. On entend par matériau tendre, un matériau susceptible de se déformer plastiquement, notamment au cours d’une opération de chassage. Le matériau utilisé est plus mou que la pièce en matériau dur et peut ainsi être choisi parmi l’or ou le nickel ou des alliages à base de cuivre. Dans l’exemple, la pièce intermédiaire est une virole 12, à laquelle l’extrémité intérieure du spiral est destinée à être fixée. On remarquera que, bien que les termes «dur» et «tendre» soient relatifs, ils sont parfaitement clairs pour l’homme du métier. As shown in the figures, the assembly method according to the invention requires the provision of an intermediate piece of soft material. By soft material is meant a material capable of plastic deformation, in particular during a driving operation. The material used is softer than the piece of hard material and can thus be selected from gold or nickel or alloys based on copper. In the example, the intermediate piece is a ferrule 12, to which the inner end of the spiral is intended to be fixed. It will be noted that, although the terms "hard" and "tender" are relative, they are perfectly clear to those skilled in the art.
[0015] La virole 12 présente un tube cylindrique 14 percée d’un trou 16 destinée à être montée rigidement sur l’axe supportant le spiral 10. Elle est de diamètre extérieur d, et s’étend sur son pourtour extérieur, par une portion de diamètre D supérieur à d. La portion définit une portée 18 concentrique par rapport au trou 16, et un rebord 20, la portée 18 et le rebord 20 étant disposés du côté destiné à recevoir le spiral 10. The ferrule 12 has a cylindrical tube 14 pierced with a hole 16 to be rigidly mounted on the axis supporting the spiral 10. It has an outside diameter d, and extends on its outer periphery, by a portion of diameter D greater than d. The portion defines a bearing 18 concentric with respect to the hole 16, and a flange 20, the bearing surface 18 and the flange 20 being disposed on the side intended to receive the hairspring 10.
[0016] Le spiral 10 présente en son centre une ouverture de diamètre voisin de d. Le spiral 10 est ajusté sur le rebord 20 de la virole 12 et est mis en appui sur la portée 18. On doit entendre par «ajuster» que l’ouverture est dimensionnée de manière à ce que le spiral 10 soit monté sur la virole 12 avec un léger jeu ou un très léger serrage. Les deux pièces ne sont alors pas assemblées de manière permanente. The hairspring 10 has in its center an opening of diameter close to d. The hairspring 10 is fitted to the rim 20 of the shell 12 and is resting on the bearing surface 18. It must be understood by "adjusting" that the opening is dimensioned so that the hairspring 10 is mounted on the shell 12 with a slight clearance or a very slight tightening. The two pieces are not then assembled permanently.
[0017] Dans le mode de réalisation de la fig. 1 , le rebord 20 de la virole 12 est de hauteur H, tandis que l’épaisseur e du spiral 10 est inférieure à la hauteur H. De la sorte, le rebord 20 dépasse du spiral 10 et forme une collerette 22. In the embodiment of FIG. 1, the flange 20 of the ferrule 12 is of height H, while the thickness e of the spiral 10 is lower than the height H. In this way, the flange 20 protrudes from the spiral 10 and forms a flange 22.
[0018] Après que le spiral 10 ait été ajusté sur la virole 12, cette dernière, plus particulièrement la collerette 22, est déformée en la rabattant au moins partiellement, par-dessus le spiral 10, de manière à solidariser de manière permanente, axialement et angulairement le spiral 10 et la virole 12. De manière avantageuse, la déformation de la collerette 22 se fait par rivetage, ce qui permet un contrôle particulièrement précis de l’intensité et de la direction de la force appliquée sur la virole. La déformation de la collerette 22 pourrait également être effectuée par rivetage thermique, notamment au moyen d’un laser, avec éventuellement un soudage entre le spiral et la virole. Les techniques proposées permettent de déformer la virole 12 pour la solidariser avec le spiral 10, sans que ce dernier subisse de contrainte radiale importante. Plus particulièrement, la virole ne subit pas de compression radiale, c’est-à-dire que la déformation de la virole ne résulte pas d’une compression exercée à l’intérieur du trou 16, typiquement par un chassage. Une telle opération conduirait à exercer des contraintes trop importantes sur le spiral. After the hairspring 10 has been fitted to the shell 12, the latter, more particularly the flange 22, is deformed by folding it at least partially over the hairspring 10 so as to permanently and axially and angularly the hairspring 10 and the collar 12. Advantageously, the deformation of the flange 22 is by riveting, which allows a particularly precise control of the intensity and direction of the force applied to the ferrule. The deformation of the collar 22 could also be effected by thermal riveting, in particular by means of a laser, possibly with welding between the spiral and the ferrule. The proposed techniques can deform the ferrule 12 to secure it with the spiral 10, without the latter undergoes significant radial stress. More particularly, the ferrule does not undergo radial compression, that is to say that the deformation of the ferrule does not result from a compression exerted inside the hole 16, typically by a driving. Such an operation would lead to exerting too much stress on the hairspring.
[0019] L’ensemble ainsi formé par la virole 12 et le spiral 10 peut ensuite être monté rigidement et de manière permanente sur l’axe support, par chassage, rivetage, soudage laser ou tout autre technique appropriée. The assembly thus formed by the ferrule 12 and the hairspring 10 can then be mounted rigidly and permanently on the support axis, by driving, riveting, laser welding or any other suitable technique.
[0020] Le spiral 10 ne subit ainsi qu’un minimum de contrainte directe et très peu de déformation radiale lors de l’assemblage sur l’axe. En outre, il est à noter que l’assemblage du spiral 10 et de la virole 12 se fait indépendamment du montage sur l’axe support de l’ensemble que ces deux pièces forment. Le spiral 10 et la virole 12 forment ainsi un ensemble parfaitement utilisable, pouvant être compté et stocké. Le comptage des spiraux est une opération qui consiste à déterminer la longueur d’un spiral accouplé à un balancier pour que celui-ci ait le nombre d’oscillations recherché. La méthode proposée ne met pas en jeu de pièce augmentant fortement l’épaisseur de l’ensemble fixé sur l’axe et permet d’obtenir un excellent centrage du spiral 10. The hairspring 10 thus undergoes a minimum of direct stress and very little radial deformation during assembly on the axis. In addition, it should be noted that the assembly of the hairspring 10 and the shell 12 is independent of mounting on the support axis of the assembly that these two parts form. The hairspring 10 and the shell 12 thus form a perfectly usable assembly that can be counted and stored. The counting of the spiral is an operation which consists in determining the length of a spiral coupled to a pendulum so that it has the desired number of oscillations. The proposed method does not involve a part increase greatly the thickness of the assembly fixed on the axis and provides excellent centering spiral 10.
[0021] Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la fig. 2 , l’ouverture du spiral 10 présente des facettes 24 sur sa paroi intérieure, destinée à être positionnée en regard du rebord 20. Ces facettes 24 peuvent être régulières et former une section polygonale régulière, centré en référence à l’ouverture. Comme précédemment, les dimensions du polygone permettent d’ajuster le spiral sur le rebord de la virole 12, en appui sur la portée 18. Ainsi, lorsque le spiral 10 est ajusté sur la virole 12, les angles formés entre deux facettes consécutives définissent des interstices entre la virole et le spiral. La virole et le spiral peuvent alors être solidarisés en déformant par rivetage thermique, notamment par laser, la virole 12 de manière à ce qu’elle prenne place au moins partiellement dans les interstices. Dans ce deuxième mode de réalisation, il n’est pas nécessaire que la virole 12 présente une collerette 22, ce qui permet de diminuer au maximum la hauteur de l’ensemble. Néanmoins, dans une variante, il est envisageable de combiner le rivetage thermique des facettes 24 avec le premier mode de réalisation, dans lequel la collerette 22 est rabattue. Toute géométrie permettant d’obtenir, d’une part, des zones de contact précises avec la virole pour ajuster ces deux pièces ensemble et, d’autre part, des interstices entre l’un et l’autre pouvant être remplis par déformation thermique, par exemple au laser, peuvent convenir pour ce mode de réalisation. In a second embodiment illustrated in FIG. 2, the opening of the hairspring 10 has facets 24 on its inner wall, intended to be positioned facing the flange 20. These facets 24 may be regular and form a regular polygonal section, centered with reference to the opening. As previously, the dimensions of the polygon make it possible to adjust the hairspring on the rim of the shell 12, resting on the bearing surface 18. Thus, when the hairspring 10 is fitted to the shell 12, the angles formed between two consecutive facets define interstices between the ferrule and the spiral. The ferrule and the spiral can then be secured by deforming by thermal riveting, in particular by laser, the ferrule 12 so that it takes place at least partially in the interstices. In this second embodiment, it is not necessary for the ferrule 12 to have a collar 22, which makes it possible to reduce the height of the assembly as much as possible. Nevertheless, in a variant, it is conceivable to combine the thermal riveting of the facets 24 with the first embodiment, in which the flange 22 is folded down. Any geometry making it possible to obtain, on the one hand, precise zones of contact with the ferrule for adjusting these two parts together and, on the other hand, gaps between the two that can be filled by thermal deformation, for example laser, may be suitable for this embodiment.
[0022] Dans une variante supplémentaire s’adaptant aux modes de réalisation précédemment décrits et illustrée sur la fig. 3 , le rebord de la virole 12 est muni d’une gorge annulaire 26, parallèle à la portée 18. La gorge 26 est disposée à une hauteur h sensiblement égale à l’épaisseur e du spiral 10. Ainsi, la gorge 26 se trouve en regard de l’arête du spiral 10 située du côté opposé à la portée 18, ce qui permet, de manière avantageuse, d’éviter absolument toute contrainte exercée sur cette arête lors du montage de l’ensemble virole-spiral sur l’axe support, car cette arête, très vive, peut présenter une fragilité plus importante. In an additional variant adapting to the previously described embodiments and illustrated in FIG. 3, the flange of the ferrule 12 is provided with an annular groove 26, parallel to the bearing surface 18. The groove 26 is disposed at a height h substantially equal to the thickness e of the spiral 10. Thus, the groove 26 is located facing the edge of the hairspring 10 located on the opposite side to the bearing surface 18, which advantageously makes it possible to absolutely avoid any stress exerted on this edge during the assembly of the hairspring and hairspring assembly on the axis support, because this edge, very bright, can present a greater fragility.
[0023] La description ci-dessus a été donnée à titre d’exemple non limitatif de l’invention et pourra donner lieu à des adaptations de la part de l’homme du métier, sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications. The above description has been given by way of non-limiting example of the invention and may give rise to adaptations by the skilled person without departing from the scope of the invention as defined. by the claims.
Claims (12)
Priority Applications (1)
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CH00504/08A CH706834B1 (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Method for assembling hair-spring on support axle in clock field, involves deforming intermediate part to axially and angularly secure part and hard material part, where parts form assembly, and rigidly mounting assembly on support axle |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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