CH707288B1 - Dispositif de maintien élastique de deux pièces. - Google Patents

Abstract

On décrit et revendique un dispositif de maintien élastique qui comporte deux pièces et qui permet de maintenir ensemble ces deux pièces, dont une au moins est réalisée en un matériau fragile. La première pièce (10) est sous forme d’un cylindre ou d’un cône, et la deuxième pièce (12) est une lame recourbée comportant une boucle ouverte de serrage (14). Cette boucle ouverte de serrage (14) est adaptée à la forme de la première pièce (10) tout en présentant une ouverture (13) plus étroite que ne l’est la première pièce (10). Pour l’assemblage, on ouvre la boucle ouverte de serrage (14) de la deuxième pièce (12) davantage, et on le fait glisser sur la première pièce (10). Les deux pièces (10, 12) sont alors réunies fortement par serrage dû à l’élasticité de la deuxième pièce (12). Le dispositif est principalement utilisé en horlogerie pour fixer de manière réglable et amovible un ressort de balancier en silicium à un axe de balancier ou à un piton.

Description

Description [0001] La présente invention se réfère à un dispositif de connexion permettant le montage et le démontage de deux pièces dont au moins une est réalisée en un matériau fragile tel que le silicium et/ou un autre matériau à base de silicium. L’invention comprend également une utilisation particulaire de ce dispositif.

[0002] La première pièce de ce dispositif est typiquement constituée par un cylindre droit dont la section est de toute préférence circulaire bien qu’elle puisse également être réalisée sous forme de cylindre avec une autre section, p.ex. ovale, hexagonale, etc. Cependant, la première pièce de ce dispositif peut aussi avoir un profil légèrement conique pour favoriser l’assemblage. La deuxième pièce présente essentiellement une forme d’un cylindre partiel et ouvert, ressemblant à une pince; cette deuxième pièce est suffisamment déformable pour permettre l’assemblage par serrage des pièces en question.

[0003] Cet assemblage est réalisé par l’augmentation de l’ouverture de la pince qui est ensuite placée autour de la première pièce. La deuxième pièce présente dans cet état la tendance à reprendre sa forme initiale, et puisque cette forme initiale est plus serrée que le contour de la première pièce, elle exerce une action de serrage plus ou moins forte.

[0004] La pièce réalisée en un matériau fragile peut être la première ou la deuxième pièce ou bien les deux.

[0005] Les pièces à assembler sont de préférence des pièces utilisées en horlogerie, en particulier pour fixer un spiral en silicium monocristallin ou en un matériau à base de silicium, par serrage à un piton ou une virole. Par exemple, la deuxième pièce est constituée par l’extrémité interne d’un spiral de balancier en silicium d’une montre bracelet qui est fixé par serrage à l’axe de balancier, ou bien cette pièce est constituée par l’extrémité extérieure de ce spiral destinée à être fixée par serrage à un piton stationnaire. Dans cette exécution, au moins la deuxième pièce, celle qui fait partie du spiral, est à base de silicium.

[0006] Le silicium monocristallin est une matière fortement élastique exerçant, pour une géométrie et une déformation données, une très grande force élastique, mais cette matière présente deux désavantages: elle est assez fragile, et elle peut donc difficilement être fixée sur une autre pièce telle qu’un axe, ne serait-ce que par chassage.

[0007] On a déjà proposé plusieurs solutions pour permettre de maintenir un composant d’horlogerie sur un élément de support fixe ou mobile, tel qu’un axe, par serrage élastique de l’élément de support (voir notamment le brevet européen publié sous le numéro EP 1 826 635). Ces organes de maintien élastique sont très avantageux en ce qu’ils permettent un montage aisé et réglable en hauteur du spiral sur l’axe de balancier et sur le piton. Cet organe de maintien élastique proposé par ce brevet est caractérisé par au moins un bras élastique constituant l’extrémité d’un ressort de balancier pouvant entrer en contact ponctuel avec un élément de support à section circulaire, la largeur de chaque bras élastique présentant des maxima et des minima afin de rendre la répartition des contraintes exercées sur le bras par l’élément de support plus homogène.

[0008] Cette solution est donc caractérisée en ce que le contact de serrage entre l’organe de maintien élastique et un axe ou un piton circulaire se fait uniquement par contact(s) ponctuel(s). Le serrage peut être homogène pour un assemblage de deux pièces, mais il présentera une grande dispersion entre deux assemblages. En effet, chaque bras peut être comparé à une poutre encastrée à ses deux extrémités. Cette poutre, lorsqu’elle est déformée, présentera une flèche plus petite que celle résultant de la déformation d’une poutre identique, mais encastrée à une extrémité et libre à l’autre extrémité. Le serrage d’une poutre encastrée à ses deux extrémités sera donc plus sensible aux tolérances de fabrication, d’où une plus grande dispersion.

[0009] Dans la proposition publiée dans la demande de brevet suisse publiée sous le numéro CH 12 491/66 (demande qui a résulté en le brevet CH 468 662), on utilise une virole disposée sur l’axe du balancier et présentant trois bras arrangés à 120° l’un de l’autre, chacun de ces bras se terminant par un segment circulaire muni d’une gorge pour le placement du spiral de balancier. Le spiral ne s’appuie radialement que sur l’extrémité des gorges.

[0010] Finalement, la demande de brevet internationale publiée sous le no. WO 2011/116 486 A1 divulgue une virole fendue dont le contour de l’ouverture centrale destinée à recevoir un axe de balancier est non circulaire. La particularité de cette virole est que le contour de l’ouverture centrale comporte un nombre supérieur à deux et limité de parties d’appui destinées à coopérer avec ledit axe de balancier.

[0011] Dans cette solution également, le contact entre la virole (à laquelle peut être attaché le ressort du balancier, par exemple) ne peut être serré sur l’axe de balancier qu’en trois points.

[0012] Le dispositif selon la présente invention est défini dans la revendication 1. Les revendications dépendantes décrivent des exécutions avantageuses ou particulières du dispositif.

[0013] Contrairement aux fixations par serrage de l’état de la technique, le présent dispositif se distingue par un serrage le long d’une partie superficielle essentielle de la première pièce (qui est, comme déjà mentionné, par exemple un axe de balancier ou un piton cylindrique). On met ainsi en œuvre la forte élasticité de la deuxième pièce qui est de préférence à base de silicium, et on obtient une liaison des deux pièces du dispositif.

[0014] L’invention sera expliquée plus en détail en se référant à la description de réalisations avantageuses ou particulières de l’objet de l’invention, et en se rapportant aux figures du dessin dans lesquels:

Les fig. 1A à 1C montrent schématiquement une vue de dessus des pièces avant et après l’assemblage, les fig. 2A à 2C sont des vues de dessus des pièces d’une autre mise en oeuvre du dispositif selon l’invention, les fig. 3A à 3C montrent encore une autre mise en œuvre du dispositif selon l’invention, la fig. 4 est une vue de dessus d’une réalisation du dispositif selon l’invention utilisé dans le domaine de l’horlogerie, et la fig. 5 est une vue de dessus d’une modification du dispositif selon la fig. 4.

[0015] On distingue à la fig. 1A une vue de dessus d’une pièce sous forme de cylindre circulaire 10; dans ce qui suit, cette pièce cylindrique est appelée «première pièce». De même, la fig. 1B montre une vue de dessus d’une deuxième pièce du dispositif, appelée par la suite «deuxième pièce», qui porte le numéro de référence 12 et qui présente une forme pouvant serrer dans sa partie circulaire 14 ouverte la première pièce 10 en épousant étroitement la surface externe de la première pièce 10. Le dispositif assemblé est représenté à la fig. 1C, où on voit clairement que, par extension circulaire, la partie 14 arrondie de la deuxième pièce 12 épouse étroitement la surface externe circulaire de la première pièce 10, pouvant exercer un maximum de serrage.

[0016] La deuxième pièce (numéro de référence 12) forme une boucle ouverte en 13 et comporte donc un moyen flexible 14 destiné à se déformer élastiquement pour permettre l’assemblage des première 10 et deuxième 12 pièces par serrage. La première pièce 10 ou la deuxième pièce 12 peuvent être réalisées en un matériau fragile tel que le silicium.

[0017] L’épaisseur de la deuxième pièce 12 peut être variable. Par exemple, cette deuxième pièce 12 peut avoir une épaisseur plus élevée au niveau du moyen d’assemblage que dans le reste de la deuxième pièce 12 pour pouvoir exercer un fort couple de serrage et une importante flexibilité dans le reste de la pièce 12.

[0018] Les fig. 2A, 2B et 2C, similaires aux fig. 1 A, 1B et 1C, montrent d’une façon analogue des vues de dessus d’un deuxième mode de réalisation du dispositif selon la présente invention. Dans ce dispositif, la pièce 12, sujet de la fig. 2B, est dotée de trois saillies 16 permettant de maîtriser les zones de contact entre la première pièce 10 et la deuxième pièce 12, et le but de cette modification est d’obtenir une meilleure répétabilité des conditions d’assemblage pour des productions en grande série. Une gorge ou des endroits en retrait peuvent être prévus dans la première pièce 10 afin de recevoir ces saillies. Bien entendu, la présente invention n’est pas limitée à trois saillies 16 et il est tout à fait imaginable de réaliser la deuxième pièce 12 avec un nombre supérieur (ou même inférieur) de saillies 16.

[0019] Un autre mode de réalisation important du dispositif selon la présente invention est représenté en vue de dessus aux fig. 3A, 3B et 3C. Les éléments des différentes pièces sont restés les mêmes que ceux déjà décrits, mais la deuxième pièce 12 est maintenant dotée à l’extrémité de sa partie 14 d’une boucle de préhension présentant plus précisément la forme d’un crochet 18. Ce mode d’exécution de la présente invention est important car il facilitera grandement la saisie de cette extrémité libre par un outil guidé à la main (ou par une machine appropriée) afin d’ouvrir la partie 14 en vue du posage de la deuxième pièce 12 sur la première pièce 10. La pièce 12 selon cet autre mode d’exécution de la présente invention peut également être munie de saillies internes 16 (comme aux fig. 2A à 2C), mais une boucle de préhension (p.ex. un crochet) 18 pourrait aussi être combinée avec le premier mode de réalisation de la présente invention faisant l’objet des fig. 1A à 1C.

[0020] Une réalisation pratique de la présente invention est illustrée à la fig. 4 en vue de dessus. L’extrémité interne d’un ressort de balancier 20 comprend une deuxième pièce 12 avec la partie recourbée et rétrécie 14 qui est munie de trois saillies 16 dirigées vers l’intérieur à une distance angulaire de 120° environ, bien que la distance entre les saillies 16 puisse aussi être variée selon les besoins d’assemblage. Cette extrémité du ressort 20 est destinée à être fixée par serrage sur l’axe du balancier (non représenté), les saillies 16 faisant contact avec la surface de l’axe du balancier (cf. fig. 2C) ou entrant dans une gorge prévue sur l’axe du balancier pour leur insertion. Les trois saillies 16 à la fig. 4 ont des profils différents, mais il serait tout à fait imaginable d’utiliser des saillies 16 ayant des profils identiques.

[0021] Quant à l’extrémité extérieure du ressort 20, elle comprend une partie 24 écartée du reste du ressort 20. Bien entendu, il serait absolument imaginable de réaliser le ressort spiral 20 sans la partie écartée 24. La partie terminale de cette partie écartée 24 comprend une partie recourbée 14' (correspondant aussi à la deuxième pièce 12 dans les figures précédentes) avec ses saillies 16' et encore un crochet ou une languette 22 permettant une saisie plus facile afin de déformer facilement le moyen d’assemblage. Cette partie 14' est destinée à être fixée par assemblage sur un piton stationnaire servant à immobiliser l’extrémité extérieure du ressort 20.

[0022] Finalement, on a dessiné à la fig. 5 une vue de dessus d’une autre application horlogère, avec un autre ressort spiral de balancier 20'. Comme on peut facilement s’apercevoir en regardant la fig. 5, le ressort 20 possède aussi une deuxième pièce 12 à son extrémité interne, utilisée pour assembler le ressort 20' sur l’axe du balancier. Cette extrémité interne comprend la partie recourbée 14" avec les saillies 16" dirigées vers l’intérieur qui sont créées par une déformation de la partie recourbée 14". De l’autre côté, le ressort 20' comprend un épaississement 25' suivi de la partie terminale possédant également une deuxième pièce 12, avec une partie recourbée 14'" et des saillies 16'".

Claims (9)

1. [0023] Contrairement au spiral 20 de la fig. 4 dont la partie terminale externe est ouverte vers l’intérieur (c’est-à-dire vers le spiral 20), on peut s’apercevoir que la partie recourbée 14"' du ressort 20' à la fig. 5 est ouverte vers l’extérieur. Bien entendu, les deux variantes peuvent également être combinées. [0024] La description qui vient d’être donnée est celle de plusieurs modes de réalisation du dispositif selon l’invention, ne limitant cependant pas la portée de l’invention qui est définie uniquement par les revendications. [0025] L’homme du métier réalisera les possibilités de développement, de modifications et d’applications du dispositif, et en particulier dans d’autres domaines dans lesquels il est important de maintenir en fixation élastique mutuelle des éléments dont une partie est réalisée en silicium ou à base de silicium. Comme déjà mentionné, l’invention trouvera son application préférée dans l’horlogerie. Revendications

   1. Dispositif de maintien élastique d’une première pièce (10) et d’une deuxième pièce (12), comprenant ces première et deuxième pièces (10, 12) dont au moins une est réalisée en un matériau fragile, caractérisé en ce que la première pièce (10) est présentée sous forme d’un cylindre ou d’un cône, et que la deuxième pièce (12) est une lame recourbée comportant une boucle ouverte de serrage (14) qui est adaptée à la forme de la première pièce (10) tout en présentant une ouverture (13) plus étroite que ne l’est la première pièce (10) et qui est à même de se déformer élastiquement de manière à permettre l’assemblage des première et deuxième pièces (10, 12) par serrage.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce (10) présente une section circulaire, l’ouverture (13) de la boucle ouverte de serrage (14) ayant un diamètre plus petit que celui de la première pièce (10).
3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce (10) présente une section non circulaire, par exemple ovale ou hexagonale.
4. 4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une des première et deuxième pièces est dotée d’une ou de plusieurs saillies (16) prévues pour déterminer chacune une zone de contact maîtrisée parmi plusieurs zones de contact entre la première (10) et la deuxième pièce (12).
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les saillies (16) sont réparties de manière régulière.
6. 6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au niveau de la boucle ouverte de serrage (14), une extrémité de la deuxième pièce (12) est dotée d’une boucle de préhension (18) afin de faciliter la mise en place de cette deuxième pièce (12).
7. 7. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième pièce (12) a une section variable selon sa longueur.
8. 8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pièce (10) et/ou la deuxième pièce (12) est en silicium ou en un matériau à base de silicium.
9. 9. Utilisation du dispositif de maintien élastique selon l’une des revendications 1 à 8 ou de deux exemplaires de ce dispositif de maintien élastique en horlogerie pour le montage d’un spiral sur un axe de balancier ou sur un piton ou bien encore, dans le cas des deux exemplaires du dispositif de maintien élastique, sur un axe de balancier et sur un piton.