CH707419B1 - Balancier, mouvement de pièce d'horlogerie, pièce d'horlogerie et procédé de fabrication du balancier. - Google Patents

Balancier, mouvement de pièce d'horlogerie, pièce d'horlogerie et procédé de fabrication du balancier. Download PDF

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CH707419B1
CH707419B1 CH02137/13A CH21372013A CH707419B1 CH 707419 B1 CH707419 B1 CH 707419B1 CH 02137/13 A CH02137/13 A CH 02137/13A CH 21372013 A CH21372013 A CH 21372013A CH 707419 B1 CH707419 B1 CH 707419B1
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Nakajima Masahiro
Niwa Takashi
Kawauchiya Takuma
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Seiko Instr Inc
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Abstract

L’invention concerne un balancier (40) comprenant un axe de balancier (41) et une serge (50). Cette serge est arrangée autour de l’axe de balancier (41). Elle comporte plusieurs segments (40a, 40b, 40c) ayant chacun deux extrémités décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier, à savoir une extrémité fixe (50a) fixée à un bras de connexion (51) qui est connecté de manière radiale à l’axe de balancier (41), et une extrémité libre (50b) qui peut être déformée de manière radiale. Chaque segment (40a, 40b, 40c) de la serge (50) a une première partie de serge (54) qui est faite d’un premier matériau et qui est connectée au bras de connexion (51) et une seconde partie de serge (55) qui est accolée à la première partie de serge (54) et qui est faite d’un deuxième matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent de celui du premier matériau. La première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55) sont liées ensemble au moyen d’une partie de fusion (53) où les premier et deuxième matériaux respectifs de la première partie de serge (54) et de la deuxième partie de serge (55) ont été fondus. L’invention concerne également un mouvement et une pièce d’horlogerie comprenant un tel balancier, ainsi qu’un procédé de fabrication de celui-ci.

Description

Description
Arrière-plan de l’invention
Domaine de l’invention [0001] La présente invention se rapporte à un balancier, un mouvement de pièce d’horlogerie ayant le balancier, une pièce d’horlogerie et un procédé de fabrication du balancier.
Art antérieur [0002] Un régulateur de vitesse pour une pièce d’horlogerie mécanique est généralement configuré de manière à comprendre un balancier et un ressort spiral. Un tel balancier inclut un axe de balancier et une serge fixée à l’axe de balancier. Le balancier est un élément qui oscille en tournant de manière cyclique en avant et en arrière autour d’un arbre de l’axe de balancier. Dans ce cas, il est important qu’un cycle d’oscillation du balancier soit réglé pour être dans une valeur de contrôle prédéterminée. Cela est dû au fait que la marche de la pièce d’horlogerie mécanique (degré indiquant si la pièce d’horlogerie est rapide ou lente) varie si le cycle d’oscillation est au-delà de la valeur de contrôle. Cependant, le cycle d’oscillation est susceptible de varier en raison de différentes causes et par exemple, varie également en raison d’un changement de température.
[0003] Ici, le cycle d’oscillation T décrit ci-dessus est exprimé par l’équation 1 suivante:
Equation 1
[0004] Dans l’équation 1, I est le «moment d’inertie du balancier» et K est la «constante de ressort du ressort spiral». Par conséquent, si le moment d’inertie du balancier ou la constante de ressort du ressort spiral varie, le cycle d’oscillation varie aussi.
[0005] Ici, un matériau métallique utilisé dans le balancier inclut un matériau dont le coefficient d’expansion linéaire est généralement positif et qui s’allonge en raison d’une augmentation de la température. Par conséquent, la serge s’étend de manière radiale pour augmenter le moment d’inertie. En outre, puisque le module de Young d’un acier qui est généralement utilisé dans le ressort spiral a un coefficient thermique négatif, l’augmentation de la température provoque une diminution de la constante de ressort.
[0006] Comme décrit ci-dessus, dans un cas d’augmentation de la température, le moment d’inertie est augmenté en conséquence et le coefficient de ressort du ressort spiral est diminué. Par conséquent, comme exprimé ci-dessus de manière évidente par l’équation 1, le cycle d’oscillation du balancier a ceci de particulier qu’il est plus court à une température basse et qu’il est plus long à une température haute. Pour cette raison, comme spécificité thermique de la pièce d’horlogerie, la pièce d’horlogerie est rapide à basse température et lente à haute température.
[0007] Par conséquent, comme mesure pour améliorer les caractéristiques thermiques du cycle d’oscillation du balancier, les deux méthodes suivantes sont connues.
[0008] La première méthode est une méthode où le coefficient thermique du module de Young proche d’une gamme de température d’opération de la pièce d’horlogerie (par exemple, 23°C ± 15°C) est utilisé pour avoir des caractéristiques positives en employant un matériau élastique constant tel que le dénommé Coelinvar comme matériau du ressort spiral. De cette manière, dans la gamme de température d’opération, il est possible d’annuler le changement dans le moment d’inertie du balancier en fonction de la température, ce qui permet de réduire l’influence de la température sur le cycle d’oscillation du balancier.
[0009] Comme seconde méthode, il est connu une méthode d’utilisation d’un bimétal où des plaques de métal faites de matériaux ayant différents coefficients d’expansion thermique sont liées radialement ensemble dans l’une de multiples parties de serge qui composent la serge, alors qu’une extrémité dans une direction circonférentielle est destinée à être une extrémité fixe et l’autre extrémité dans la direction circonférentielle est destinée à être une extrémité libre (se référer à «The Theory of Horology» publié par la Swiss Federation of Technical Colleges, version anglaise, seconde édition, avril 2003, pages 136 à 137).
[0010] En dehors des bimétaux, par exemple, le matériau de la plaque de métal positionnée de manière radiale vers l’intérieur emploie un matériau d’expansion thermique basse tel que l’invar et le matériau de la plaque positionnée de manière radiale vers l’extérieur emploie un matériau d’expansion thermique haute tel que le laiton. De cette manière, dans le cas d’une augmentation de température, les bimétaux sont déformés vers l’intérieur afin de déplacer l’extrémité libre
de manière radiale vers l’intérieur, en raison d’une différence dans les coefficients d’expansion thermique. Ceci permet de réduire de manière radiale le diamètre moyen d’une partie de serge et permet de diminuer le moment d’inertie. Donc, il est possible de faire que les caractéristiques thermiques du moment d’inertie aient une pente négative. En conséquence, il est possible de réduire l’incidence de la température sur le cycle d’oscillation du balancier.
[0011] Cependant, dans la première méthode décrite ci-dessus, ily a la possibilité qu’en fabriquant le ressort spiral utilisant le matériau élastique constant tel que le Coelinvar, le coefficient thermique du module de Young varie selon la composition pendant le procédé de fusion et différentes conditions de traitement pendant le procédé de traitement thermique. Par conséquent, un procédé de contrôle de fabrication strict est exigé, ce qui ne facilite pas la production du ressort spiral. En conséquence, dans certains cas, il est difficile d’obtenir que le coefficient thermique du module de Young soit positif près de la gamme de température de fonctionnement de la pièce d’horlogerie.
[0012] En outre, dans la seconde méthode décrite ci-dessus, comme méthode générale pour la réalisation de la serge, après le brasage d’un élément de métal annulaire fait du matériau d’expansion haute autour d’une périphérie externe d’un élément métallique qui est positionné de manière radiale vers l’intérieur et fait du matériau d’expansion basse en utilisant un métal d’apport de brasage, la serge est formée par un processus de coupe par tournage. En conséquence, la quantité du métal d’apport de brasage n’est pas constante selon la distance qui existe entre les pièces, et il y a des variations importantes dans le moment d’inertie quand la serge est formée. En outre, une déviation radiale entre les pièces est susceptible de se produire et le rapport entre l’épaisseur de plaque de la partie d’expansion thermique basse et l’épaisseur de plaque de la partie d’expansion thermique haute n’est pas constant dans plusieurs parties de serge quand la serge est formée. Donc, il y a comme problème qu’une quantité de déformation de l’extrémité libre à de larges variations en fonction du changement de température.
[0013] En outre, comme autre méthode pour la réalisation de la serge, un matériau d’expansion annulaire haute ayant un point de fusion plus bas qu’un matériau d’expansion basse est agencé à l’extérieur du matériau d’expansion basse terminé pour avoir un diamètre externe prédéterminé, le matériau d’expansion haute est lié au matériau d’expansion basse en chauffant ces matériaux à une température provoquant la fusion du matériau d’expansion haute seulement et ensuite la serge est formée par le procédé de coupe par tournage. Dans cette méthode, puisque le métal d’apport de brasage n’est pas interposé entre le matériau d’expansion basse et le matériau d’expansion haute, il n’est pas possible que le moment d’inertie puisse avoir de larges variations. Cependant, lors de la formation de la serge, de diamètre interne ou externe traitant le matériau d’expansion basse et de diamètre externe traitant le matériau d’expansion haute sont des processus séparés l’un de l’autre. Donc, il est difficile de garder une proportion constante de pressions de plaque de matériaux respectifs, ce qui crée le problème que la quantité de déformation de l’extrémité libre à de larges variations en raison du changement de température.
[0014] Par ailleurs, dans les deux méthodes de fabrication, il est nécessaire de chauffer le métal d’apport de brasage ou le matériau d’expansion haute à une haute température de 800 °C ou plus haute par exemple, laissant de cette manière une grande tension résiduelle à cause d’une différence dans le coefficient d’expansion linéaire des matériaux pendant le processus de refroidissement. En outre, puisqu’il est nécessaire d’effectuer un traitement après collage, une tension de traitement est laissée sur la serge. Par conséquent, une déformation est susceptible de se produire lors de la formation de l’extrémité libre vers une partie de la serge, et une déformation due à une modification liée au temps est susceptible de se produire, ce qui crée un problème qui est qu’un balancier du moment d’inertie a tendance à se détériorer. Comme décrit ci-dessus, il y a le problème qu’une valeur cible du moment d’inertie qui a été réglé lors de la conception est en grande partie non atteinte, et en outre, l’équilibre de rotation se détériore en raison du changement de température. Par conséquent, il est nécessaire d’ajuster le moment d’inertie pour le balancier global ou d’ajuster le volume de déformation pour les serges respectives par rapport à la température. En pratique, il est nécessaire de réaliser un travail consistant à attacher une pluralité de vis d’équilibre à la partie de serge et à ajuster la position de montage des vis d’équilibre ou la quantité de vissage. Par exemple, même si la température augmente, si la pièce d’horlogerie est lente, un processus de correction du moment d’inertie est effectué en réalisant le travail tel qu’un changement pour transférer les vis d’équilibre vers le côté d’extrémité libre.
[0015] Comme décrit ci-dessus, puisque le travail de réglage fin utilisant les vis d’équilibre est requis en pratique, la correction thermique nécessite du travail et du temps, ce qui résulte en une faible maniabilité. Résumé de l’invention [0016] La présente invention est réalisée en vue de telles circonstances, et un but de cette invention est de proposer un balancier qui ne nécessite pas de réajuster la marche, ne réduit pas l’équilibre rotationnel et la performance rotationnelle, et qui peut facilement et précisément effectuer une correction thermique; ainsi qu’un mouvement de pièce d’horlogerie l’incluant; une pièce d’horlogerie; et un procédé de fabrication du balancier.
[0017] La présente invention prévoit les moyens suivants pour résoudre les problèmes ci-dessus.
[0018] (1) Un balancier selon la présente invention comprend un axe de balancier qui est supporté de manière pivotable et rotative, ainsi qu’une serge qui est arrangée autour de l’axe de balancier et qui comporte plusieurs segments ayant chacun deux extrémités décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier, à savoir une extrémité fixe fixée à un bras de connexion qui est connecté de manière radiale à l’axe de balancier, et une extrémité libre qui peut être déformée de manière radiale. Dans ce balancier, chaque segment de la serge comporte une première partie de serge qui est faite d’un premier matériau et qui est connectée au bras de connexion, ainsi qu’une seconde partie de serge qui est accolée à la première partie de serge et qui est faite d’un deuxième matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent de celui du premier matériau. Dans ce balancier, la première partie de serge et la seconde partie de serge sont liées ensemble au moyen d’une partie de fusion où les premier et deuxième matériaux respectifs de la première partie de serge et de la deuxième partie de serge ont été fondus.
[0019] Selon le balancier de la présente invention, si la température est changée, il y a une différence dans les coefficients d’expansion thermique entre la première partie de serge et la seconde partie de serge. La première partie de serge et la seconde partie de serge sont empêchées mutuellement de se déplacer relativement l’une par rapport à l’autre, à cause de la partie de fusion, ce qui autorise l’extrémité libre de la serge à se déplacer de manière radiale vers l’intérieur ou vers l’extérieur. En conséquence, il est possible de changer la distance de l’extrémité libre de la serge à l’axe et il est donc possible de changer le moment d’inertie du balancier lui-même. Par conséquent, il est possible de changer la pente des caractéristiques thermiques du moment d’inertie et il est possible de réduire la dépendance thermique d’un cycle d’oscillation du balancier. En conséquence, il est possible de prévoir un balancier de haute qualité avec lequel il est peu probable que la marche soit susceptible de varier, influencée par un changement de température. Par ailleurs, la première partie de serge et la seconde partie de serge sont liées ensemble au moyen de la partie de fusion dans laquelle leurs matériaux respectifs sont fondus. Par conséquent, il est possible de configurer la serge sans changer le moment d’inertie qui est calculé sur la base des dimensions des formes et des densités des matériaux dans le premier bord et le second bord. Donc, il n’est plus nécessaire de réduire une déviation dans le moment d’inertie et de réajuster le rythme.
[0020] (2) Dans le balancier selon la présente invention, la partie de fusion peut être une partie où la première partie de serge et la seconde partie de serge ont été fondues ensemble par soudage au laser.
[0021] Dans ce cas, le balancier est moins déformé en raison de la chaleur durant l’action de liaison et moins affecté par une tension résiduelle, ce qui autorise que le balancier soit un balancier de haute qualité qui n’a pas de changement affectant son moment d’inertie en raison de l’opération de liaison ou de modification liée au temps.
[0022] (3) Dans le balancier selon la présente invention, la partie de fusion peut être formée de manière continue selon une direction circonférentielle, au niveau d’une surface de contact entre la première partie de serge et la seconde partie de serge.
[0023] Dans ce cas, l’intervalle entre la première partie de serge et la seconde partie de serge et leur mouvement relatif peut être restreint autant que cela est possible, et il est donc possible de maximiser la quantité de déformation de l’extrémité libre en fonction de la température.
[0024] (4) Dans le balancier selon la présente invention, il peut y avoir une surface de contact entre la première partie de serge et la deuxième partie de serge. Cette surface de contact peut avoir une longueur longeant les première et deuxième parties de serge, ainsi que deux portions d’extrémité décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier. La partie de fusion peut être formée au niveau de la surface de contact par soudage au laser selon une direction parallèle à la surface de contact.
[0025] Dans ce cas, la liaison entre la première partie de serge et la seconde partie de serge qui sont liées est contrôlée facilement et visuellement et il n’y a pas de mauvaise qualité de liaison résultant en une déviation dans une position d’irradiation du laser. Par conséquent, il est possible d’effectuer une correction thermique extrêmement fiable du moment d’inertie.
[0026] (5) Dans le balancier selon la présente invention, la partie de fusion peut être formée au niveau d’une surface de contact entre la première partie de serge et la seconde partie de serge, par soudage au laser selon une direction substantiellement perpendiculaire à la surface de contact.
[0027] Dans ce cas, il est possible de former la serge avec des places de liaison minimales, ce qui rend possible que le balancier soit de haute qualité.
[0028] (6) Un mouvement de pièce d’horlogerie selon la présente invention inclut une roue de barillet qui a une source d’énergie; un rouage qui transmet une force rotationnelle de la roue de barillet; et un mécanisme d’échappement qui contrôle la rotation du rouage. Le mécanisme d’échappement inclut un balancier selon la présente invention.
[0029] Selon le mouvement de pièce d’horlogerie de la présente invention, tel que défini ci-dessus, il est prévu un balancier avec lequel la dépendance thermique du cycle d’oscillation est réduite et il est peu probable que la marche soit susceptible de varier sous l’effet d’un changement de température. Par conséquent, il est possible de proposer un mouvement de pièce d’horlogerie de haute qualité, fonctionnant avec une faible erreur.
[0030] (7) Une pièce d’horlogerie selon la présente invention inclut un mouvement de pièce d’horlogerie selon la présente invention.
[0031] Selon la pièce d’horlogerie de la présente invention, il est prévu un mouvement de pièce d’horlogerie dans lequel il est peu probable que la marche soit susceptible de varier sous l’effet d’un changement de température. Par conséquent, il est possible de proposer une pièce d’horlogerie de haute qualité, fonctionnant avec une faible erreur.
[0032] (8) Une méthode de fabrication du balancier selon la présente invention comprenant une étape d’élaboration d’une forme de serge individuelle, dans laquelle des formes d’un côté diamétralement interne et d’un côté diamétralement externe d’une première partie de serge et des formes d’un côté diamétralement interne et d’un côté diamétralement externe d’une seconde partie de serge sont élaborées, et une étape de liaison par formation d’une partie de fusion, dans laquelle le côté diamétralement externe de la première partie de serge et le côté diamétralement interne de la seconde partie de serge sont mis en contact l’un avec l’autre pour former une surface de contact et les matériaux de la première partie de serge et de la seconde partie de serge sont fondus ensemble au niveau de la surface de contact.
[0033] Selon la méthode de fabrication du balancier selon la présente invention, il est possible de supprimer une déformation involontaire de l’extrémité libre après que les deux parties de serge ont été liées ensemble. En outre, il est possible de réduire effectivement la tension résiduelle consécutive au procédé de refroidissement après que les deux serges ont été liées ensemble.
[0034] Selon la présente invention, dans le balancier où la correction thermique est effectuée en utilisant le coefficient d’expansion linéaire, il est possible de réaliser facilement et de manière précise un travail de correction thermique sans réajuster la marche et sans dégrader l’équilibre rotationnel et la performance rotationnelle.
Brève description des dessins [0035]
La fig. 1 représente un premier mode de réalisation et est un schéma de la constitution d’un mouvement d’une pièce d’horlogerie mécanique.
La fig. 2 est une vue de dessus d’un balancier équipant le mouvement illustré dans la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne A-A représentée à la fig. 2.
La fig. 4 illustre un état dans lequel le balancier représenté à la fig. 2 est déformé.
La fig. 5 illustre un autre exemple de liaison du balancier représenté à la fig. 2.
La fig. 6 illustre encore un autre exemple de liaison du balancier représenté à la fig. 2.
La fig. 7 illustre le rapport entre l’intervalle de séparation de parties de retenue (parties de fusion) et la quantité dont se déforme le balancier illustré dans la fig. 2.
Les fig. 8A et 8B illustrent une méthode d’ajustement de la quantité de correction sur le moment d’inertie du balancier représenté à la fig. 2.
La fig. 9 illustre des caractéristiques thermiques de la cadence avec le balancier représenté aux fig. 8A et 8B.
Description détaillée de l’invention [0036] Ci-après, un mode de réalisation de la présente invention va être décrit en se référant aux dessins.
[0037] Comme illustré à la fig. 1, une pièce d’horlogerie mécanique 1 selon le présent mode de réalisation est une montre, par exemple, et elle comprend un mouvement (mouvement de pièce d’horlogerie) 10 et un boîtier (non illustré) qui accueille le mouvement 10.
Constitution du mouvement [0038] Le mouvement 10 a une platine principale 11 formant une base. Un cadran (non illustré) est disposé sur un côté arrière de la platine principale 11. Un rouage incorporé sur le côté avant du mouvement 10 est appelé un rouage avant et un rouage incorporé sur le côté arrière du mouvement 10 est appelé un rouage arrière.
[0039] Un trou de guidage de tige de remontoir 11a est formé dans la platine principale 11 et une tige de remontoir 12 y est insérée de manière rotative. La tige de remontoir 12 a une position déterminée de manière axiale par un dispositif de commutation ayant un levier de réglage 13, une bascule 14, un ressort de bascule 15 et un sautoir de levier de réglage 16. En outre, un pignon de remontoir 17 est disposé de manière rotative dans un arbre de guidage de la tige de remontoir 12.
[0040] Dans une telle configuration, si la tige de remontoir 12 est tournée lorsque la tige de remontoir 12 est située dans une première position (étape zéro) qui est la position plus proche d’un côté interne du mouvement 10 le long d’une direction d’arbre, le pignon de remontoir 17 est tourné par la rotation d’un pignon baladeur (non illustré). Ensuite, si le pignon de remontoir 17 est tourné, une couronne dentée 20 engrenant avec lui est tournée. Ensuite, si la couronne dentée 20 est tournée, une roue à cliquet 21 engrenant avec elle est tournée. En outre, si la roue à cliquet 21 est tournée, un ressort principal (source d’énergie; non illustrée) logé dans une roue de barillet 22 est armé.
[0041] Le rouage avant du mouvement 10 est configuré pour inclure non seulement la roue de barillet 22 mais aussi un mobile de centre 25, un troisième mobile 26 et un second mobile 27, et il remplit une fonction de transmission de la force rotationnelle de la roue de barillet 22. En outre, un mécanisme d’échappement 30 et un mécanisme de contrôle de vitesse 31, chacun desquels contrôle la rotation du rouage avant, est agencé sur le côté avant du mouvement 10.
[0042] Le mobile de centre 25 engrène avec la roue de barillet 22. Le troisième mobile 26 engrène avec le mobile de centre 25. Le second mobile 27 engrène avec le troisième mobile 26.
[0043] Le mécanisme d’échappement 30 contrôle la rotation du rouage avant décrit ci-dessus et inclut une roue d’échappement 35 engrenant avec le second mobile 27 et une ancre 36 qui amène la roue d’échappement 35 à s’échapper pour que celle-ci tourne de manière régulière.
[0044] Le mécanisme de contrôle de vitesse 31 contrôle la vitesse du mécanisme d’échappement 30 et comme illustré dans les fig. 1 à 3, inclut un balancier 40.
Constitution du balancier [0045] Le balancier 40 du mécanisme de contrôle de vitesse 31 inclut un axe de balancier 41 qui est supporté de manière pivotable et rotative autour d’une ligne d’axe O et une roue de balancier 42 fixée à l’axe de balancier 41. Le balancier 40 tourne vers l’avant et vers l’arrière autour de la ligne d’axe O, selon un cycle d’oscillation constant, en utilisant une énergie potentielle stockée dans un ressort spiral 43 par l’énergie transmise depuis le mécanisme d’échappement 30.
[0046] Dans le présent mode de réalisation, une direction orthogonale à la ligne d’axe O est appelée une direction radiale et une direction tournant autour de la ligne d’axe O est appelée une direction circonférentielle.
[0047] L’axe de balancier 41 est un corps d’arbre qui s’étend verticalement le long de la ligne d’axe O et une partie supérieure et une partie plus basse sont supportées de manière pivotable par un élément tel qu’une platine principale ou un pont de balancier (aucun n’est illustré). Une partie substantiellement intermédiaire de l’axe de balancier 41 dans la direction verticale est une partie à diamètre large 41a ayant le plus grand diamètre. Ensuite, la roue de balancier 42 est fixée à l’axe de balancier 41 par la partie à diamètre large 41a.
[0048] Un double plateau cylindrique 45 est monté de manière externe et coaxiale avec la ligne d’axe O sur une partie positionnée sous la partie à diamètre large 41a dans l’axe de balancier 41. Le double plateau 45 a une partie de bord annulaire 45a s’avançant de manière radiale vers l’extérieur et une goupille d’impulsion 46 pour l’oscillation de l’ancre 36 est fixée à la partie de bord 45a.
[0049] Par exemple, le ressort spiral 43 est un spiral plat qui est enroulé selon une forme de spirale, dans un plan, et son extrémité interne est fixée à une partie positionnée en-dessus de la partie à diamètre large 41a dans l’axe de balancier 41 par un collet 44. Ensuite, le ressort spiral 43 joue un rôle de stockage de l’énergie transmise à la roue d’échappement 35 depuis le second mobile 27 et faisant osciller la roue de balancier 42.
[0050] Comme illustré aux fig. 2 et 3, la roue de balancier 42 inclut une serge substantiellement annulaire 50 qui entoure l’axe de balancier 41 depuis l’extérieur dans la direction radiale, ainsi qu’un bras de connexion 51 qui connecte la serge 50 et l’axe de balancier 41 dans la direction radiale.
[0051] La serge 50 est une pièce en forme de courroie qui s’étend dans une forme d’arc (un tiers d’un cercle) le long de la direction circonférentielle, et est agencé de manière égale dans une symétrie rotationnelle autour de la ligne d’axe O. En outre, la serge 50 est formée d’une première partie de serge 54 qui est disposée de manière radiale à l’intérieur et une seconde partie de serge 55 qui est disposée de manière radiale à l’extérieur, le long de la première partie de serge 54.
[0052] Des bras de connexion 51 sont disposés avec, entre eux, un intervalle de 120° autour de la ligne d’axe O. Ensuite, s’agissant du bras de connexion 51, sa base est connectée à la partie à diamètre large 41a de l’axe de balancier 41 et son côté pointe s’étend de manière radiale vers l’extérieur, vers la serge 50.
[0053] Ensuite, au niveau d’une extrémité fixe 50a de la serge 50, la première partie de serge 54 et le côté pointe du bras de connexion 51 sont connectés l’un à l’autre. De cette manière, la serge 50 est supportée par l’axe de balancier 41 par l’intermédiaire du bras de connexion 51.
[0054] Une autre extrémité de la serge 50 dans la direction circonférentielle est une extrémité libre 50b qui est déformable dans la direction radiale, et un poids 52 est attaché à un côté pointe de l’extrémité libre 50b.
[0055] Le poids 52 est attaché pour augmenter la quantité de changement du moment d’inertie provoquée par un changement de température. Le poids 52 peut être omis si la correction thermique est réalisée simplement par la quantité de changement du moment d’inertie provoqué par la déformation de l’extrémité libre 50b.
[0056] La première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 de la serge 50 sont empêchées de se déplacer relativement l’une à l’autre près d’une partie de fusion 53 par une pluralité de parties de fusion 53 espacées les unes des autres par un intervalle de séparation prédéterminé.
[0057] Les parties de fusion 53 sont formées dans une direction parallèle à une surface de contact entre la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55, c’est-à-dire sur des surfaces supérieure et inférieure de la serge 50, par un soudage au laser par exemple, et empêchent la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 d’être séparées l’une de l’autre et déplacées par glissement.
[0058] Comme méthode de formation des parties de fusion 53, en plus du soudage au laser, il y a une méthode de soudage de fusion sans addition d’un matériau de remplissage, tel qu’un soudage par résistance et un soudage à faisceau d’électrons.
[0059] La première partie de serge 54 est configurée pour être en un matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent de la seconde partie de serge 55.
[0060] Dans la description du présent mode de réalisation, la première partie de serge 54 est formée d’un matériau à basse expansion thermique tel que l’invar et la seconde partie de serge 55 est formée d’un matériau à haute expansion thermique tel que l’acier inoxydable, qui a un coefficient d’expansion thermique plus élevé que celui de la première partie de serge 54. Par conséquent, si la température ambiante augmente, comme illustré à la fig. 4, la seconde partie de serge 55 est dilatée plus considérablement dans la direction circonférentielle que la première partie de serge 54. Ceci déplace l’extrémité libre 50b de la serge 50 de manière radiale vers l’intérieur. En conséquence, le poids 52 attaché à la pointe de l’extrémité libre 50b se déplace aussi de manière radiale vers l’intérieur (se référer à la ligne en pointillés à la fig. 4).
[0061] Dans la description, le ressort spiral 43 du présent mode de réalisation est formé d’un matériau commun en acier ayant un coefficient thermique négatif dans lequel le module de Young diminue lorsque la température augmente.
[0062] En outre, comme matériau de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55, on n’est pas limité au matériau décrit ci-dessus, mais des matériaux variés peuvent être utilisés de manière appropriée et sélective. Dans ce cas, il est préférable de sélectionner les deux matériaux afin d’avoir une grande différence sur le coefficient d’expansion thermique, dans la mesure du possible.
[0063] Maintenant, la manière de réaliser la roue de balancier selon le présent mode de réalisation va être décrite.
[0064] Premièrement, la première partie de serge annulaire 54 incluant le bras de connexion 51 formée du matériau d’expansion basse et la seconde partie de serge annulaire 55 formée du matériau d’expansion haute sont préparées. Ici, le diamètre externe et le diamètre interne de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55, respectivement, sont traitées avec le même procédé l’une que l’autre (étape de traitement de la forme de serge individuelle). Ensuite, après que la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont combinées l’une avec l’autre, la partie de fusion 53 est formée au niveau d’une partie de liaison et la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont liées ensemble (étape de liaison). En outre, une bordure de la serge 50 est coupée pour former l’extrémité libre 50b. [0065] Après le traitement de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55, il est préférable d’effectuer un traitement thermique pour supprimer la tension résiduelle qui est propre à chaque matériau, si nécessaire.
[0066] De cette manière, après que le traitement des formes externes est terminé pour le côté diamétralement interne et le côté diamétralement externe de la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55, respectivement, la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont liées ensemble en utilisant la partie de fusion 53. En conséquence, il est possible d’assurer un degré de liberté qui peut ajuster chaque tension résiduelle interne de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55 avant la liaison (par exemple, en utilisant le traitement thermique décrit ci-dessus). Donc, il est possible d’empêcher l’extrémité libre de se déformer de manière involontaire après la liaison de deux serges. En outre, puisque la liaison des deux serges est effectuée seulement par un chauffage localisé pour former la partie de fusion 53, il est possible de réduire effectivement la tension résiduelle apparaissant durant le processus de refroidissement. Par conséquent, la déformation de l’extrémité libre après que le balancier bimétallique est formé et la déformation liée au temps sont supprimées, permettant de cette manière au balancier de la roue de balancier d’être assuré de manière stable.
[0067] Puisque la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 de la serge 50 ont plusieurs parties de retenue (parties de fusion) 53 espacées avec un intervalle constant a, chaque mouvement relatif est restreint près des parties de retenue (parties de fusion) 53. A la fig. 2, dans les pièces en forme de courroie dans lesquelles la serge 50 est divisée le long de la direction circonférentielle, les intervalles entre les parties de retenue (parties de fusion) 53 dans chacune des pièces en forme de courroie (premier segment arqué 40a, second segment arqué 40b et troisième segment arqué 40c) sont appelés l’intervalle a, l’intervalle b et l’intervalle c. Dans la description suivante, un cas sera décrit où la pluralité de parties de retenue (parties de fusion) 53 sont disposées en étant espacées avec l’intervalle a dans toutes les pièces en forme de courroie (c’est-à-dire l’intervalle a, l’intervalle b et l’intervalle c sont tous pareils).
[0068] Les parties de retenue (parties de fusion) 53 sont formées par un soudage par points, par résistance ou soudage au laser par exemple, et empêchent la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 de se séparer l’une de l’autre et de se déplacer par glissement relativement l’une à l’autre.
[0069] La première partie de serge 54 est configurée pour être en un matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent du matériau de la seconde partie de serge 55.
[0070] En outre, dans le présent mode de réalisation, les parties de retenue (parties de fusion) 53 sont formées sur la surface supérieure et la surface inférieure de la serge 50, mais sans être limitées à cela, peuvent être formées dans une position intermédiaire entre la surface supérieure et la surface inférieure de la serge 50. Dans ce cas, il est possible de former les parties de retenue (parties de fusion) 53 en irradiant des faisceaux laser sur une surface de côté périphérique externe de la serge 50 par exemple et en accolant et en soudant la première partie de serge 54 avec la seconde partie de serge 55. Méthode de correction thermique du moment d’inertie [0071] Maintenant, une méthode de correction thermique du moment d’inertie utilisant le balancier 40 va être décrite.
[0072] Selon le balancier 40 du présent mode de réalisation, si le changement de température se produit, il est possible d’amener l’extrémité libre 50b à se déplacer dans la direction radiale puisque la seconde partie de serge 55 s’étend et se contracte plus que la première partie de serge 54. En d’autres termes, comme illustré à la fig. 4, quand la température augmente, la dilatation de la seconde partie de serge 55 amène l’extrémité libre 50b à se déplacer de manière radiale vers l’intérieur. D’un autre côté, quand la température baisse, l’extrémité libre 50b peut être amenée à se déplacer de manière radiale vers l’extérieur.
[0073] Par conséquent, il est possible de changer le moment d’inertie du balancier 40 lui-même d’une manière telle que la position du poids 52 attaché à la pointe de l’extrémité libre 50b soit déplacée de manière radiale vers l’intérieur ou l’extérieur, et une distance entre la ligne d’axe O et le poids 52 est changée. En d’autres termes, quand la température augmente, le moment d’inertie est défini en déplaçant la position du poids 52 de manière radiale vers l’intérieur, et quand la température baisse, le moment d’inertie est augmenté en déplaçant la position du poids 52 de manière radiale vers l’extérieur. De cette manière, il est possible de modifier la chute des caractéristiques thermiques du moment d’inertie à une chute négative. Par conséquent, il est possible d’effectuer la correction thermique du moment d’inertie.
[0074] D’ailleurs, selon le balancier 40 du présent mode de réalisation, la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont configurées pour avoir une dimension et une forme qui sont calculées pour correspondre à un moment d’inertie prédéterminé en faisant correspondre la constante de ressort du ressort spiral 43 avant la liaison. Puisque la partie de fusion 53 est liée en fusionnant les matériaux de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55 eux-mêmes, il n’y a pas d’augmentation ou de diminution de poids qui est provoquée par la liaison, contrairement à un cas de liaison utilisant un métal d’apport de brasage comme dans l’art antérieur. En d’autres termes, même si la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont liées ensemble au moyen de la partie de fusion 53, le moment d’inertie de la roue de balancier 42 n’est pas changé et il est possible d’obtenir le moment d’inertie prédéterminé qui a été calculé en avance. Par ailleurs, contrairement à la méthode de l’art antérieur, il n’y a pas besoin d’effectuer un processus d’usinage après la liaison. En conséquence, le rapport entre l’épaisseur de plaque de la première partie de serge 54 et l’épaisseur de plaque de la seconde partie de serge 55 n’est pas changé, et il n’y a donc pas de variation de la quantité de déformation par rapport au changement de température dans une pluralité de serges 50. Par conséquent, puisque la pluralité de serges 50 est déformée de manière égale en raison du changement de température, l’équilibre rotationnel n’est pas dégradé. En outre, avant la liaison de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55 ensemble, il est possible d’effectuer correctement le traitement thermique pour supprimer la tension résiduelle. Puisqu’un chauffage localisé est effectué pendant la liaison, il n’y a pas de déformation dans la formation de l’extrémité libre 50b. Puisque le changement lié au temps ne se produit pas pendant que l’extrémité libre 50b est utilisée, il n’y a pas de possibilité pour le balancier du moment d’inertie d’être dégradé.
[0075] En outre, selon le balancier 40 du présent mode de réalisation, dans la partie de fusion 53, la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 sont fusionnées et liées ensemble par le soudage au laser. Puisque le soudage au laser permet le chauffage localisé et le soudage, la déformation due à la chaleur de la partie périphérique ou la tension résiduelle due à l’opération de liaison est minimisée. Par conséquent, il n’y a pas le désavantage que la précision du cycle d’oscillation est dégradée en raison d’un changement affectant le moment d’inertie provoqué par la déformation pendant l’opération de liaison ou en raison de la forme qui, de par la tension résiduelle, change avec le temps. Méthode de liaison utilisant le soudage au laser [0076] Maintenant, une méthode de liaison entre la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 en utilisant le soudage au laser lors de la formation du balancier décrit ci-dessus 40 va être décrite.
[0077] Comme représenté aux fig. 2 et 3, dans la serge 50, la première partie de serge 54 est placée de manière radiale à l’intérieur, la seconde partie de serge 55 est placée de manière radiale à l’extérieur, et sa frontière est exposée à la surface supérieure et à la surface inférieure dans une direction de la ligne d’axe. Ici, une partie de la première partie de serge 54 et de la seconde partie de serge 55 est chauffée et fusionnée pour former et lier la partie de fusion 53 en irradiant des faisceaux laser à la liaison depuis la surface supérieure et la surface inférieure dans la direction de la ligne d’axe. La roue de balancier 42 est configurée par la formation de parties de fusion 53 avec un intervalle de séparation prédéterminé. Ici, la position d’irradiation du faisceau laser peut être positionnée pendant l’observation par une caméra et il est donc possible de diriger avec précision le faisceau laser à la frontière entre la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55. Par conséquent, la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 peuvent être liées ensemble de manière fiable, prévoyant de cette manière un balancier très fiable.
[0078] En outre, comme représenté à la fig. 5, les parties de fusion 53 peuvent être formées de manière continue selon la direction circonférentielle, sans intervalle de séparation. Si la position d’irradiation est déplacée comme pour chevaucher les parties de fusion 53 en irradiant le faisceau laser de manière intermittente ou continue, les parties de fusion 53 peuvent être formées en utilisant un soudage appelé soudage par point. Dans ce cas, il est possible de restreindre l’intervalle ou le mouvement relatif entre la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 au maximum, et il est donc possible de maximiser la quantité de déformation de l’extrémité libre 50b qui est causée par la température.
[0079] En outre, comme représenté à la fig. 6, les parties de fusion 53 peuvent être formées au niveau de la surface de contact en utilisant le soudage au laser selon une direction substantiellement perpendiculaire à la surface de contact entre la première partie de serge et la seconde partie de serge. Ici, les parties de fusion 53 sont formées pour être liées ensemble sur la surface de contact en utilisant un soudage de superposition, dans lequel le faisceau laser est irradié depuis une surface de côté de la roue de balancier 42 dans la direction circonférentielle pour fusionner la première partie de serge 54 à travers la seconde partie de serge 55. Dans ce cas, puisque la première partie de serge 54 et la seconde partie de serge 55 peuvent être retenues au moyen d’un nombre minimum de parties de fusion 53, il est possible d’obtenir facilement un balancier avec une haute précision. Les formes de contacts illustrées aux fig. 4 à 6 peuvent être combinées de manière diverse.
[0080] Dans la description du présent mode de réalisation, le ressort spiral 43 est fait d’acier commun ayant un coefficient thermique négatif dont le module de Young diminue lorsque la température augmente, la première partie de serge 54 est formée du matériau d’expansion thermique basse, et la seconde partie de serge 55 est formée du matériau d’expansion thermique haute, qui a un coefficient d’expansion thermique plus haut que celui de la première partie de serge 54. Cependant, la première partie de serge 54 peut être formée du matériau d’expansion thermique haute en utilisant un matériau élastique constant comme le Coelinvar pour le ressort spiral 43, et la seconde partie de serge 55 peut être formée du matériau ayant un coefficient d’expansion thermique plus bas que celui de la première partie de serge 54. Dans ce cas, l’extrémité libre 50b de la serge 50 peut être déformée de manière radiale vers l’intérieur quand la température augmente, et peut être déformée de manière radiale vers l’extérieur quand la température baisse. Par conséquent, il est possible d’effectuer la correction thermique du moment d’inertie pour faire correspondre le ressort spiral 43 dans lequel le coefficient thermique du module de Young est positif.
[0081 ] Comme décrit ci-dessus, avec le balancier 40 du présent mode de réalisation, il est possible d’effectuer précisément la correction thermique qui n’a pas besoin de changer le moment d’inertie lors de la formation de la roue de balancier 42 et qui ne dégrade pas l’équilibre rotationnel en raison du changement de température. En conséquence, contrairement à un cas d’utilisation d’une vis d’équilibre dans l’art antérieur, il n’est pas nécessaire de réajuster la marche de l’équilibre rotationnel.
[0082] Par ailleurs, avec le balancier 40 du présent mode de réalisation, les parties de retenue (parties de fusion) 53 sont agencées avec l’intervalle de séparation prédéterminé a, et comme représenté à la fig. 7, la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b du bord 50 en raison du changement de température est changée selon la taille de l’intervalle de séparation a. En d’autres termes, si l’intervalle de séparation a est augmenté, la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b est diminuée, et si l’intervalle de séparation a est diminué, la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b est augmentée. En d’autres termes, il est possible de changer la pente des caractéristiques thermiques du moment d’inertie selon la taille de l’intervalle de séparation a. Par conséquent, il est possible de régler facilement la quantité de correction thermique du moment d’inertie en déterminant l’intervalle de séparation a pour avoir la chute des caractéristiques thermiques du moment d’inertie nécessaire, en avance.
[0083] En outre, avec le balancier 40 du présent mode de réalisation, l’intervalle de séparation a des parties de retenue (parties de fusion) 53 de la serge 50 est réglé pour faire correspondre le taux de changement de la constante de ressort du ressort spiral 43 en raison de la température pour être combiné avec cela. En d’autres termes, si le taux de changement en raison de la température de la constante de ressort du ressort spiral 43 et la relation entre l’intervalle de séparation a des parties de retenue (parties de fusion) 53 de la serge 50 et la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b de la serge 50 sont compris à l’avance, il est possible de régler la chute des caractéristiques thermiques du moment d’inertie pour faire correspondre le ressort spiral 43 pour être combiné avec cela. Par conséquent, il est possible d’effectuer une correction thermique plus précise. Méthode d’ajustement de quantité de correction thermique du moment d’inertie [0084] Maintenant, une méthode d’ajustement de la quantité de correction thermique du moment d’inertie qui utilise le balancier décrit ci-dessus 40 va être décrite.
[0085] Le ressort spiral 43 a des variations affectant les caractéristiques thermiques de la constante de ressort en raison de variations dans la forme et la dimension ou de variations dans les caractéristiques thermiques du module de Young. Par conséquent, lorsqu’on essaie de réaliser la correction thermique avec une haute précision, il est nécessaire d’ajuster minutieusement la chute des caractéristiques thermiques du moment d’inertie du balancier 40 en faisant correspondre les variations dans les caractéristiques thermiques de la constante de ressort du ressort spiral 43.
[0086] Comme décrit ci-dessus, avec le balancier 40 du présent mode de réalisation, il est possible de changer la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b de la serge 50 qui est provoquée par le changement de température selon la taille de l’intervalle a de séparation des parties de retenue (parties de fusion) 53 de la serge 50. Par conséquent, il est possible d’ajuster plus minutieusement la quantité de correction du moment d’inertie du balancier 40 en ajustant l’intervalle de séparation a après avoir combiné le ressort spiral 43 avec le balancier 40.
[0087] Spécifiquement, comme illustré à la fig. 9, l’intervalle a de séparation des parties de retenue (parties de fusion) 53 est réalisé pour avoir un intervalle prédéterminé à l’avance pour que la quantité de correction thermique du moment d’inertie du balancier 40 soit légèrement plus petite que la quantité de correction nécessaire. Après avoir combiné le ressort spiral 43 avec le balancier 40, la marche en fonction de la température est mesurée. Puisque la quantité de correction thermique du moment d’inertie est réglée pour être petite comme décrit ci-dessus, la marche par rapport à la température est légèrement rapide à la température basse et est légèrement lente à la température haute (se référer à CO dans la fig. 9). [0088] Ici, comme illustré à la fig. 8A, si une partie de retenue additionnelle (partie de fusion) 53a est ajoutée à la position intermédiaire de la partie de retenue adjacente (partie de fusion) 53 proche d’une extrémité libre 50b de la serge 50, la chute des caractéristiques thermiques de la marche devient plus petite (se référer à C1 à la fig. 7). Comme illustré à la fig. 8B, si une partie de retenue additionnelle (partie de fusion) 53b est ajoutée à la position intermédiaire de la partie de retenue adjacente (partie de fusion) 53 proche d’une extrémité fixée 50a de la serge 50, la chute des caractéristiques thermiques de la marche devient beaucoup plus petite (se référer à C2 à la fig. 7). De cette manière, la partie de retenue (partie de fusion) est ajoutée de manière continue pour que les caractéristiques thermiques de la marche deviennent finalement plates comme illustré par C3 à la fig. 7.
[0089] Comme décrit ci-dessus, si la partie de retenue (partie de fusion) 53 à ajouter est positionnée à proximité de l’extrémité fixée 50a de la serge 50, la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b est augmentée plus largement, et si elle est positionnée à proximité de l’extrémité libre 50b de la serge 50, la quantité de mouvement de l’extrémité libre 50b est diminuée. En conséquence, il est possible d’ajuster minutieusement et entièrement la quantité de correction thermique du moment d’inertie, et il est donc possible de régler une marche optimale dans le champ de fonctionnement de la pièce d’horlogerie.
[0090] Dans la description ci-dessus, il a été décrit le cas où, parmi trois pièces arquées et en forme de courroie dans lesquelles la serge 50 est divisée le long de la direction circonférentielle (premier segment arqué 40a, second segment arqué 40b et troisième segment arqué 40c), toutes les pièces ont les parties de retenue (parties de fusion) 53 qui sont formées avec l’intervalle de séparation a. Cependant, l’intervalle a de séparation des parties de retenue (parties de fusion) 53 peut être différent pour chacune des pièces en forme de courroie. Dans ce cas, comme illustré à la fig. 2, le premier segment arqué 40a a des parties de retenue (parties de fusion) 53 formées avec l’intervalle de séparation a, le second segment arqué 40b a des parties de retenue (parties de fusion) 53 formées avec un intervalle de séparation b, et en outre le troisième segment arqué 40c a des parties de retenue (parties de fusion) 53 formées avec un intervalle de séparation c comme décrit ci-dessus. Il est possible de supprimer les variations dans les pièces en forme de courroie dans le volume de déformation de l’extrémité libre en ajustant de manière individuelle les intervalles respectifs a, b etc. Par conséquent, il est possible d’empêcher la dégradation de l’équilibre rotationnel en raison des variations dans le volume de déformation.
[0091] Dans la description ci-dessus, il a été décrit le cas où la serge 50 est divisée en trois le long de la direction circonférentielle, mais le nombre de divisions peut être un entier naturel égal ou supérieur à deux. En d’autres termes, si le nombre de divisions autorise l’extrémité libre des segments arqués respectifs à être déformées en raison du changement thermique, n’importe quel nombre peut être acceptable. Dans ce cas, il est préférable que les segments arqués respectifs soient agencés de manière égale dans la symétrie rotationnelle autour de la ligne d’axe O.
[0092] En particulier, contrairement à un cas d’utilisation de la vis d’équilibre dans l’art antérieur, il est possible d’effectuer de manière précise la correction thermique par un travail facile d’additionner simplement la partie de retenue (partie de fusion) 53 de la serge 50, facilitant de cette manière le travail d’ajustement.
[0093] En outre, même si la partie de retenue (partie de fusion) 53 est ajoutée pour ajuster la quantité de correction thermique du moment d’inertie, le moment d’inertie lui-même n’est pas changé et le centre de gravité du balancier 40 n’est également pas changé. Donc, il est très improbable que l’équilibre rotationnel continuera à se dégrader. Par conséquent, contrairement au cas d’utilisation de la vis d’équilibre dans l’art antérieur, il n’est pas nécessaire de réajuster la marche ou l’équilibre rotationnel.
[0094] En outre, dans le mouvement 10 du présent mode de réalisation, le balancier 40 est prévu dans lequel la dépendance thermique du cycle d’oscillation est réduite et il est moins probable que la marche influencée par le changement thermique soit susceptible de varier. Donc, il est possible de proposer un mouvement de haute qualité fonctionnant avec peu d’erreurs.
[0095] En outre, dans la pièce d’horlogerie mécanique 1 du présent mode de réalisation, il est prévu le mouvement 10 dans lequel il est peu probable que la marche influencée par le changement thermique est susceptible de varier. Donc, il est possible de proposer une pièce d’horlogerie de haute qualité fonctionnant avec peu d’erreurs.
[0096] En outre, dans une méthode de l’art antérieur, même en utilisant le bimétal, il est nécessaire d’ajuster minutieusement la quantité de déformation en fonction de la température ou d’ajuster minutieusement l’équilibre global. En pratique, il est nécessaire d’effectuer le travail pour attacher une pluralité de vis d’équilibre à la partie de bord et ajuster la position d’attachement des vis d’équilibre ou de l’intensité de vissage. Par exemple, même si la température augmente, si la pièce d’horlogerie est lente, le processus de correction du moment d’inertie est réalisé en effectuant un travail comme le travail de changement pour transférer les vis d’équilibre au côté d’extrémité libre.
[0097] Comme décrit ci-dessus, puisque le travail d’ajustement fin utilisant les vis d’équilibre est requis en pratique, la correction thermique nécessite du travail et du temps, ce qui résulte en une faible maniabilité. D’ailleurs, si la quantité de vissage de chaque vis d’équilibre est changée dans un cas de réajustement, le moment d’inertie global est changé pour provoquer le cycle d’oscillation du balancier, c’est-à-dire, la marche de la pièce d’horlogerie, à changer. En conséquence, il est nécessaire de réajuster la marche, ce qui résulté en un travail lourd.
[0098] En outre, dans certains cas, la vis d’équilibre n’est pas agencée avec un bon équilibre dans la direction circonférentielle, ce qui amène l’équilibre rotationnel du balancier à être dégradé.
[0099] Le balancier selon la présente invention comprend un axe de balancier qui est supporté de manière pivotable et rotative, ainsi qu’une serge qui est arrangée autour de l’axe de balancier et qui comporte plusieurs segments ayant chacun deux extrémités décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier, à savoir une extrémité fixe fixée à un bras de connexion qui est connecté de manière radiale à l’axe de balancier, et une extrémité libre qui peut être déformée de manière radiale. Dans ce balancier, chaque segment de la serge comporte une première partie de serge qui est faite d’un premier matériau et qui est connectée au bras de connexion, ainsi qu’une seconde partie de serge qui est accolée à la première partie de serge et qui est faite d’un deuxième matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent de celui du premier matériau. La première partie de serge et la seconde partie de serge sont restreintes relativement l’une à l’autre en utilisant la pluralité de parties de retenue (parties de fusion), qui sont séparées entre elles.
[0100] Selon le balancier de la présente invention, si la température est changée, il y a la différence dans le coefficient d’expansion thermique entre la première partie de serge et la seconde partie de serge. La première partie de serge et la seconde partie de serge sont empêchées mutuellement de se déplacer relativement l’une par rapport à l’autre au moyen de la pluralité de parties de retenue (parties de fusion), autorisant de cette manière l’extrémité libre de la serge à se déplacer de manière radiale vers l’intérieur ou vers l’extérieur. En conséquence, il est possible de changer la distance de l’extrémité libre de la serge à la ligne d’axe, et il est donc possible de changer le moment d’inertie du balancier lui-même. Par conséquent, il est possible de changer la chute des caractéristiques thermiques dans le moment d’inertie, et il est possible de réduire la dépendance thermique du cycle d’oscillation du balancier. En conséquence, il est possible de prévoir le balancier de haute qualité dans lequel le rythme influencé par le changement de température est susceptible de varier. [0101] Dans le balancier selon la présente invention, chacun des intervalles de séparation entre les parties de retenue (parties de fusion) est formé pour être un intervalle prédéterminé, et l’intervalle prédéterminé permet à la quantité de mouvement de l’extrémité libre d’être réglée.
[0102] Dans ce cas, la quantité de mouvement de l’extrémité libre de la serge est réglée en formant l’intervalle de séparation pour avoir la chute des caractéristiques thermiques du moment d’inertie nécessaire à l’avance. En conséquence, il est possible de régler facilement la quantité de correction thermique. Il est possible de changer la quantité de mouvement de l’extrémité libre par rapport à la température en ajustant l’intervalle de séparation. En conséquence, il est possible d’ajuster minutieusement la quantité de correction thermique pour faire correspondre les variations dans les caractéristiques thermiques du ressort spiral ou les variations dans le volume de déformation de l’extrémité libre de la serge, et il est donc facile d’effectuer efficacement et précisément le travail de correction thermique. En outre, même si les tailles des intervalles sont différentes l’une de l’autre en raison de l’ajustement de l’intervalle de séparation, le balancier rotationnel n’est plus dégradé, assurant de cette manière facilement l’excellente performance rotationnelle. En outre, même si l’intervalle de séparation est ajusté, le moment d’inertie lui-même du balancier est susceptible de varier. Par conséquent, il n’est pas nécessairement requis de réajuster la marche.
[0103] Dans le balancier selon la présente invention, il est en outre prévu le ressort spiral qui stocke l’énergie rotationnelle de la serge, et l’intervalle prédéterminé est réglé selon le taux de changement de la constante de ressort du ressort spiral, qui est provoqué par le changement de température.
[0104] Dans ce cas, il est possible de régler la quantité de mouvement de l’extrémité libre du balancier pour faire correspondre la chute des caractéristiques thermiques de la constante de ressort du ressort spiral pour être combiné avec cela, autorisant de cette manière la correction thermique à être effectuée avec plus de précision.
[0105] Dans le balancier selon la présente invention, la serge a le segment arqué et le second segment arqué qui sont divisés dans la direction circonférentielle autour de l’axe de balancier. L’intervalle de séparation de la pluralité de parties de retenue (parties de fusion) dans le premier segment arqué est différent de l’intervalle de séparation de la pluralité de parties de retenue (parties de fusion) dans le second segment arqué.
[0106] Selon le balancier de la présente invention, il est possible d’ajuster individuellement les intervalles entre les parties de retenue (parties de fusion) dans chacun des segments arqués divisés dans la direction circonférentielle. En conséquence, il est possible de supprimer les variations entre les segments arqués dans le volume de déformation de l’extrémité libre, et il est donc possible d’empêcher le balancier rotationnel de se dégrader en raison des variations dans le volume de déformation.
[0107] Le mouvement de pièce d’horlogerie selon la présente invention inclut la roue de barillet qui a la source d’énergie; le rouage qui transmet la force rotationnelle de la roue de barillet; et le mécanisme d’échappement qui contrôle la rotation du rouage. Le mécanisme d’échappement inclut le balancier selon la présente invention.
[0108] Selon le mouvement de pièce d’horlogerie de la présente invention, il est prévu le balancier dans lequel la dépendance thermique du d’oscillation est réduite comme décrit ci-dessus et il est peu probable que la marche influencée par le changement de température soit susceptible de varier. Par conséquent, il est possible de prévoir le mouvement de haute qualité de pièce d’horlogerie avec peu d’erreurs.
[0109] La pièce d’horlogerie selon la présente invention inclut le mouvement de pièce d’horlogerie selon la présente invention.
[0110] Selon la pièce d’horlogerie de la présente invention, il est prévu le mouvement de pièce d’horlogerie dans lequel il est peu probable que la marche influencée par la température soit susceptible de varier. Par conséquent, il est possible de prévoir la pièce d’horlogerie de haute qualité avec peu d’erreurs.
[0111] Dans le procédé de fabrication du balancier selon la présente invention, la serge est formée d’une telle manière qu’une extrémité est agencée pour être l’extrémité fixe fixée au bras de connexion qui est connecté de manière radiale à l’axe de balancier et l’autre extrémité est agencée pour être l’extrémité libre qui peut être déformée de manière radiale. Le volume de déformation de l’extrémité libre est ajustée en restreignant de manière relative la première partie de serge fixée au bras de connexion et la seconde partie de serge arrangée pour être accolée avec la périphérie externe de la première partie de serge et être formée du matériau ayant le coefficient d’expansion linéaire différent de la première partie de serge utilisant la pluralité de parties de retenue (parties de fusion) qui sont séparées l’une de l’autre, et en ajustant chacun des intervalles de séparation entre les parties de retenue (parties de fusion).
[0112] Selon le procédé de fabrication du balancier de la présente invention, il est possible de changer la quantité de mouvement de l’extrémité libre par rapport à la température en ajustant l’intervalle de séparation. Donc, il est possible d’ajuster minutieusement la quantité de correction thermique pour faire correspondre les variations dans les caractéristiques thermiques du ressort spiral ou les variations dans le volume de déformation de l’extrémité libre de la serge, et il est donc facile d’effectuer efficacement et précisément le travail de correction thermique. En outre, même si les tailles de l’intervalle sont différentes l’une par rapport à l’autre en raison de l’ajustement de l’intervalle de séparation, l’équilibre rotationnel n’est plus dégradé, assurant de cette manière facilement l’excellente performance rotationnelle. En outre, même si l’intervalle de séparation est ajusté, il est peu probable que le moment d’inertie lui-même du balancier soit susceptible de varier. Par conséquent, il ne requiert pas nécessairement le réajustement de la marche.

Claims (10)

  1. Revendications
    1. Balancier (40) comprenant un axe de balancier (41) apte à être supporté de manière pivotable et rotative; et une serge (50) qui est arrangée autour de l’axe de balancier (41) et qui comporte plusieurs segments (40a, 40b, 40c) ayant chacun deux extrémités décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier, à savoir une extrémité fixe (50a) fixée à un bras de connexion (51) qui est connecté de manière radiale à l’axe de balancier (41), et une extrémité libre (50b) qui peut être déformée de manière radiale, et dans lequel chaque segment (40a, 40b, 40c) de la serge (50) comporte une première partie de serge (54) qui est faite d’un premier matériau et qui est connectée au bras de connexion (51), ainsi qu’une seconde partie de serge (55) qui est accolée à la première partie de serge (54) et qui est faite d’un deuxième matériau ayant un coefficient d’expansion linéaire différent de celui du premier matériau, et dans lequel la première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55) sont liées ensemble au moyen d’une partie de fusion (53) où les premier et deuxième matériaux respectifs de la première partie de serge (54) et de la deuxième partie de serge (55) ont été fondus.
  2. 2. Balancier (40) selon la revendication 1, dans lequel la partie de fusion (53) est une partie où la première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55) ont été fondues ensemble par soudage au laser.
  3. 3. Balancier (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie de fusion (53) est formée de manière continue selon une direction circonférentielle, au niveau d’une surface de contact entre la première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55).
  4. 4. Balancier (40) selon la revendication 2, dans lequel une surface de contact entre la première partie de serge (54) et la deuxième partie de serge (55) a une longueur longeant les première et deuxième parties de serge, ainsi que deux portions d’extrémité décalées angulairement l’une de l’autre autour de l’axe de balancier, et dans lequel la partie de fusion (53) est formée au niveau de la surface de contact par soudage au laser selon une direction parallèle à la surface de contact.
  5. 5. Balancier (40) selon la revendication 2, dans lequel la partie de fusion (53) est formée au niveau d’une surface de contact entre la première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55), par soudage au laser selon une direction substantiellement perpendiculaire à la surface de contact.
  6. 6. Balancier (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la seconde partie de serge (55) est accolée à une périphérie externe de la première partie de serge (54), et dans lequel plusieurs exemplaires de la partie de fusion (53) sont formés à distance les uns des autres au niveau d’une surface de contact entre la première partie de serge (54) et la seconde partie de serge (55).
  7. 7. Balancier (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la serge (42) a un premier segment arqué (40a) et un second segment arqué (40b) qui sont décalés l’un de l’autre de manière circonférentielle autour de l’axe de balancier (41), et dans lequel un intervalle d’espacement entre plusieurs exemplaires de la partie de fusion (53) dans le premier segment arqué (40a) est différent d’un intervalle d’espacement entre plusieurs exemplaires de la partie de fusion (53) dans le second segment arqué (40b).
  8. 8. Mouvement (10) de pièce d’horlogerie (1) comprenant un barillet (22) qui a une source d’énergie; un rouage qui transmet une force rotationnelle du barillet (22); et un mécanisme d’échappement (30) qui contrôle la rotation du rouage, dans lequel le mécanisme d’échappement (30) inclut un balancier (40) selon l’une des revendications 1 à 7.
  9. 9. Pièce d’horlogerie (1) comprenant: un mouvement (10) de pièce d’horlogerie (1) selon la revendication 8.
  10. 10. Procédé de fabrication d’un balancier (40) selon la revendication 1, comprenant: une étape d’élaboration d’une forme de serge individuelle, dans laquelle des formes d’un côté diamétralement interne et d’un côté diamétralement externe d’une première partie de serge (54) et des formes d’un côté diamétralement interne et d’un côté diamétralement externe d’une seconde partie de serge (55) sont élaborées; et une étape de liaison par formation d’une partie de fusion (53), dans laquelle le côté diamétralement externe de la première partie de serge (54) et le côté diamétralement interne de la seconde partie de serge (55) sont mis en contact l’un avec l’autre pour former une surface de contact et les matériaux de la première partie de serge (54) et de la seconde partie de serge (55) sont fondus ensemble au niveau de la surface de contact.
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