CH712289A1

CH712289A1 - Quick adjustment spring for watch movement.

Info

Publication number: CH712289A1
Application number: CH00397/16A
Authority: CH
Inventors: Dreyer-Gonzales Frédéric; Houriet Arnaud; Rondeau Frédéric
Original assignee: Officine Panerai Ag
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-29
Also published as: EP3223085A1; EP3223085B1

Abstract

La présente invention concerne un ressort de réglage rapide (1) destiné à coopérer avec un mobile (4) d’un mouvement horloger, le ressort (1) comprenant une partie flexible (2) et un doigt (3), le doigt (3) coopérant avec le mobile (4) de sorte à être déplaçable par un mouvement du mobile (4) et à exercer une force contre le mobile (4) grâce au doigt (3); au moins la partie flexible (2) étant fabriquée dans un alliage métallique amorphe ayant un rapport de la limite élastique (σ lim ) sur son module d’Young d’au moins 0.015; de sorte que la géométrie de la partie flexible (2) puisse être optimisée pour que le rapport de la contrainte maximale (σ max ) lors d’un déplacement maximal du doigt (3) sur la contrainte limite (σ li m ) correspondant à la limite d’élasticité soit 0.70 au maximum.The present invention relates to a quick-adjusting spring (1) intended to cooperate with a mobile (4) of a watch movement, the spring (1) comprising a flexible part (2) and a finger (3), the finger (3). ) cooperating with the mobile (4) so as to be movable by a movement of the mobile (4) and to exert a force against the mobile (4) with the finger (3); at least the flexible portion (2) being made of an amorphous metal alloy having a ratio of the elastic limit (σ lim) on its Young's modulus of at least 0.015; so that the geometry of the flexible portion (2) can be optimized so that the ratio of the maximum stress (σ max) during a maximum displacement of the finger (3) on the limit stress (σ li m) corresponding to the yield strength is 0.70 maximum.

Description

Description Domaine technique [0001] La présente invention concerne un ressort de réglage rapide pour mouvement horloger plus compact, ayant un risque de rupture réduit et une durée de vie plus longue qu’un ressort de réglage rapide conventionnel. État de la technique [0002] Les montres dites «Greenwich Mean Time» (GMT) permettent l’affichage de l’heure d’un second fuseau horaire simultanément au premier. Dans la plupart des cas, cela est réalisé en positionnant une seconde aiguille des heures en dessous d’une première aiguille des heures. Une montre GMT comporte typiquement un dispositif d’embrayage élastique comprenant un ressort fuseau. Le ressort fuseau permet la mise à l’heure du second fuseau horaire, en déplaçant la seconde aiguille des heures (ou aiguille GMT) par sauts successifs d’une heure entière. La première aiguille des heures, celle des minutes et celle des secondes ne sont pas influencées par cette opération. La fig. 4 montre un tel ressort fuseau 1 coopérant avec une étoile 4 à douze dents 41 reliée cinématiquement à l’aiguille GMT. Le ressort 1 comprend deux bras flexibles 21 et deux doigts 3 exerçant une force compressée sur les dents 41 de l’étoile 4. Lorsque les doigts 3 se déplacent entre un creux entre deux dents successives 41 et le sommet d’une des dents, les bras 21 sont sollicités en déformation.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a quicker adjustment spring for a more compact clock movement, having a reduced risk of breakage and a longer service life than a conventional quick-setting spring. State of the art [0002] Watches called "Greenwich Mean Time" (GMT) allow the display of the time of a second time zone simultaneously to the first. In most cases, this is accomplished by positioning a second hour hand below a first hour hand. A GMT watch typically comprises an elastic clutch device comprising a spindle spring. The spindle spring allows the time setting of the second time zone, by moving the second hour hand (or GMT hand) in successive jumps of an entire hour. The first hour hand, the minute hand and the second hand are not influenced by this operation. Fig. 4 shows such a spring pin 1 cooperating with a star 4 to twelve teeth 41 kinematically connected to the GMT needle. The spring 1 comprises two flexible arms 21 and two fingers 3 exerting a compressed force on the teeth 41 of the star 4. When the fingers 3 move between a hollow between two successive teeth 41 and the top of one of the teeth, the arm 21 are biased.

[0003] Les ressorts fuseaux connus de ce type sont typiquement fabriqués dans un acier «maraging C300» ou «Durnico®» ou similaire. Ces ressorts fuseaux ont une durée de vie limitée, comprise entre 4 (élément en Durnico) et 20 ans (élément en Nivaflex). La durée de vie a un caractère aléatoire, dû notamment à la longueur importante des bras 21 et à leurs petites sections. Il est cependant difficile de réaliser un tel ressort avec des sections de bras plus grandes sans perdre les propriétés élastiques des bras, nécessaires au bon fonctionnement du ressort. Les techniques de fabrication à disposition imposent un rapport entre l’épaisseur et la largeur des bras à un rapport proche de 1.[0003] Known spindle springs of this type are typically made of "maraging C300" or "Durnico®" steel or the like. These spindle springs have a limited life, ranging from 4 (element in Durnico) to 20 years (element in Nivaflex). The life is a random, due in particular to the length of the arms 21 and their small sections. However, it is difficult to make such a spring with larger arm sections without losing the elastic properties of the arms, necessary for the proper functioning of the spring. The available manufacturing techniques impose a ratio between the thickness and the width of the arms at a ratio close to 1.

[0004] La problématique décrite ci-dessus s’applique également à d’autres ressorts de réglage rapide utilisés dans un mouvement horloger, tel qu’un ressort de rappel de bascule, un ressort-cliquet, un doigt entraîneur, ou un sautoir.The problem described above also applies to other rapid adjustment springs used in a watch movement, such as a rocker return spring, a spring-ratchet, a driving finger, or a jumper.

Bref résumé de l’invention [0005] Un but de la présente invention est de proposer un ressort de réglage rapide exempt des limitations des ressorts connus, notamment en termes de la liberté de design incluant son facteur de forme, son épaisseur et/ou sa largeur.BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION [0005] An object of the present invention is to propose a quick adjustment spring free from the limitations of known springs, in particular in terms of the freedom of design including its form factor, its thickness and / or its width.

[0006] Un autre but de l’invention est de fournir un ressort de réglage rapide de géométrie compacte et qui permet de réduire le risque de rupture et le caractère aléatoire de la rupture.Another object of the invention is to provide a quick adjustment spring of compact geometry and which reduces the risk of rupture and the random nature of the break.

[0007] Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’un ressort de réglage rapide destiné à coopérer avec un mobile d’un mouvement horloger, le ressort comprenant une partie flexible et un doigt, le doigt coopérant avec le mobile de sorte à être déplaçable par un mouvement du mobile et à exercer une force contre le mobile grâce au doigt; au moins la partie flexible étant fabriquée dans un alliage métallique amorphe ayant un rapport de la limite élastique sur son module d’Young qui est au moins 0.015, et de préférence au moins 0.02; de sorte que la géométrie de la partie flexible puisse être optimisée pour que le rapport de la contrainte maximale lors d’un déplacement maximal du doigt sur la contrainte limite correspondant à la limite d’élasticité soit 0.70 au maximum et de préférence 0.64 au maximum. Par conséquent, les contraintes sur les facteurs de forme sont nettement moins sévères par rapport aux matériaux conventionnels.According to the invention, these objects are achieved in particular by means of a rapid adjustment spring intended to cooperate with a mobile watch movement, the spring comprising a flexible portion and a finger, the finger cooperating with the mobile so as to be movable by a movement of the mobile and to exert a force against the mobile thanks to the finger; at least the flexible portion being made of an amorphous metal alloy having a ratio of the elastic limit on its Young's modulus which is at least 0.015, and preferably at least 0.02; so that the geometry of the flexible portion can be optimized so that the ratio of the maximum stress during a maximum displacement of the finger on the limit stress corresponding to the elastic limit is 0.70 at most and preferably 0.64 at the maximum. As a result, the constraints on the form factors are much less severe compared to conventional materials.

Brève description des figures [0008] Des exemples de mise en oeuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles: la fig. 1 illustre un ressort de réglage rapide dans une première position, selon un mode de réalisation; la fig. 2 illustre le ressort de réglage rapide de la fig. 1, dans une seconde position; la fig. 3 montre les déplacements et les contraintes dans le ressort de la fig. 1, en position de repos et dans une po sition déformée; la fig. 4 représente un ressort de réglage rapide conventionnel; et la fig. 5 montre les déplacements et les contraintes dans le ressort de la fig. 4, en position de repos et dans une position déformée.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0008] Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated by the appended figures in which: FIG. 1 illustrates a fast adjusting spring in a first position, according to one embodiment; fig. 2 illustrates the quick-adjusting spring of FIG. 1, in a second position; fig. 3 shows the displacements and stresses in the spring of FIG. 1, in the rest position and in a deformed position; fig. 4 shows a conventional quick-adjusting spring; and FIG. 5 shows the displacements and stresses in the spring of FIG. 4, in the rest position and in a deformed position.

Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention [0009] Un ressort de réglage rapide 1 est illustré à la fig. 1, selon un mode de réalisation. Le ressort 1 est destiné à fonctionner dans un dispositif d’embrayage élastique d’un affichage secondaire indiquant l’heure du fuseau horaire (non représenté), par exemple en déplaçant une aiguille (également non représentée) par sauts successifs d’une heure entière.Example (s) of Embodiment of the Invention [0009] A quick adjusting spring 1 is illustrated in FIG. 1, according to one embodiment. The spring 1 is intended to operate in an elastic clutch device of a secondary display indicating the time zone time (not shown), for example by moving a needle (also not shown) in successive jumps of a whole hour .

[0010] Le ressort 1 comprend une partie flexible 2 comportant deux bras flexibles 21, chacun ayant une forme d’arc de sorte que les deux bras forment une géométrie continue et fermée sur elle-même. Chacun des bras 21 se termine par un doigt 3 arrangé pour coopérer avec les dents 41 d’une étoile 4 à douze dents 41. Dans la fig. 1, une roue des heures 6 est également représentée. Dans cette configuration, la roue des heures 6 est typiquement entraînée par une minuterie (non représentée) et entraîne elle-même l’étoile 4 en rotation. En particulier, le doigt 3 comprend une saillie 31 qui vient se loger dans un creux entre deux dents successives 41 de l’étoile à douze dents 41. Les bras 3 exercent une force compressive sur les dents 41 de l’étoile 4. Lorsque l’étoile 4 tourne, les saillies 31 des doigts 3 du ressort 1 s’écartent de leur position de repos dans un creux entre deux dents 41 de l’étoile 4 et tombent dans le creux immédiatement suivant sous l’effet de leur élasticité et de la force compressive exercée par la partie flexible 2. Le ressort 1 permet donc de définir douze positions stables pour l’aiguille des heures secondaire.The spring 1 comprises a flexible portion 2 having two flexible arms 21, each having an arc shape so that the two arms form a continuous geometry and closed on itself. Each of the arms 21 terminates with a finger 3 arranged to cooperate with the teeth 41 of a star 4 to twelve teeth 41. In FIG. 1, an hour wheel 6 is also shown. In this configuration, the hour wheel 6 is typically driven by a timer (not shown) and itself drives the star 4 in rotation. In particular, the finger 3 comprises a projection 31 which is housed in a hollow between two successive teeth 41 of the star with twelve teeth 41. The arms 3 exert a compressive force on the teeth 41 of the star 4. When the 4 star rotates, the projections 31 of the fingers 3 of the spring 1 deviate from their rest position in a hollow between two teeth 41 of the star 4 and fall into the immediately following hollow under the effect of their elasticity and the compressive force exerted by the flexible portion 2. The spring 1 thus makes it possible to define twelve stable positions for the secondary hour hand.

[0011] Dans l’exemple de la fig. 1, les deux bras 21 sont sensiblement symétriques de sorte que les deux doigts 3 sont arrangés diamétralement opposés, chacune des doigts 3 exerçant une force de rappel vers l’axe 42 de pivotement de l’étoile 4. La configuration des bras 21 permet à chacune des doigts 3 d’exercer une force symétrique vers l’axe de pivotement 42 de l’étoile 4.In the example of FIG. 1, the two arms 21 are substantially symmetrical so that the two fingers 3 are arranged diametrically opposed, each of the fingers 3 exerting a restoring force towards the axis 42 of pivoting of the star 4. The configuration of the arms 21 allows each of the fingers 3 to exert a symmetrical force towards the pivot axis 42 of the star 4.

[0012] Le déplacement maximal du doigt 3 correspond à l’écartement du doigt 3 entre une première position du ressort 1 où chacun des doigts 3 sont dans un creux entre deux dents 41 et une seconde position du ressort 1 où les doigts 3 sont chacun sur le sommet d’une des dents 41. Le déplacement maximal du doigt 3 correspond donc généralement à la hauteur des dents 41. La déformation du doigt et du ressort peut être plus grand s’il y a un préarmage au repos afin de garantir la tenue aux chocs de l’aiguille ou l’indicateur associé à l’étoile 4.The maximum displacement of the finger 3 corresponds to the spacing of the finger 3 between a first position of the spring 1 where each of the fingers 3 are in a hollow between two teeth 41 and a second position of the spring 1 where the fingers 3 are each on the top of one of the teeth 41. The maximum displacement of the finger 3 therefore corresponds generally to the height of the teeth 41. The deformation of the finger and the spring can be greater if there is pre-arming at rest to guarantee the shock resistance of the needle or the indicator associated with the star 4.

[0013] La fig. 1 montre le ressort dans la première position. Dans la fig. 2, le ressort est représenté dans la seconde position.FIG. 1 shows the spring in the first position. In fig. 2, the spring is shown in the second position.

[0014] Chacun des doigts 3 peut comporter un téton 8 pouvant coulisser dans une ouverture oblongue (pas visible) pratiqué dans un autre composant (comme le moyeu de la roue des heures 6) et apte à recevoir le téton 8. Les ouvertures oblongues permettent de guider les doigts 3 et de leur imposer un positionnement précis. Les ouvertures oblongues peuvent également être de forme rectangulaire ou toute autre forme appropriée.Each of the fingers 3 may comprise a pin 8 slidable in an oblong opening (not visible) made in another component (as the hub of the hour wheel 6) and adapted to receive the pin 8. The oblong openings allow to guide the fingers 3 and impose a precise positioning. The oblong openings may also be of rectangular shape or any other suitable form.

[0015] Dans un mode de réalisation, au moins la partie flexible 2 du ressort 1 est fabriquée dans un alliage métallique amorphe ayant un rapport de la contrainte de limite élastique onm sur son module d’Young qui est au moins 0.015, et préférence au moins 0.02. Un tel rapport permet d’optimiser la géométrie de la partie flexible 2 de manière à ce que le rapport Gmax/G|im de la contrainte maximale Gmax lors d’un déplacement maximal du doigt 3 sur la contrainte de limite élastique G|im, correspondant à la limite d’élasticité soit 0.70 au maximum et de préférence 0.64 au maximum.In one embodiment, at least the flexible portion 2 of the spring 1 is made of an amorphous metal alloy having a ratio of the elastic limit stress onm to its Young's modulus which is at least 0.015, and preferably to less 0.02. Such a ratio makes it possible to optimize the geometry of the flexible part 2 so that the ratio Gmax / G | im of the maximum stress Gmax during a maximum displacement of the finger 3 on the yield stress G | im, corresponding to the elastic limit of 0.70 maximum and preferably 0.64 maximum.

[0016] Selon une forme d’exécution, l’ensemble du ressort 1 est fabriqué dans l’alliage métallique amorphe massif. De manière préférée, l’alliage métallique amorphe comprend un verre métallique.According to one embodiment, the entire spring 1 is manufactured in the solid amorphous metal alloy. Preferably, the amorphous metal alloy comprises a metallic glass.

[0017] Les verres métalliques n’ont pas une structure cristallographique précise et sont dans un état appelé vitreux. Ceci leur procure des propriétés tout à fait particulières. D’un point de vue mécanique, les phénomènes de déformation et rupture connus dans les métaux cristallins n’ont plus lieu d’être. Il a également été montré que la stabilité chimique des alliages amorphes massifs est supérieure à celle des alliages conventionnels.The metallic glasses do not have a precise crystallographic structure and are in a vitreous state. This gives them very particular properties. From a mechanical point of view, the phenomena of deformation and rupture known in crystalline metals are no longer necessary. It has also been shown that the chemical stability of solid amorphous alloys is superior to that of conventional alloys.

[0018] Les verres métalliques présentent un module de Young relativement bas. Par exemple le module de Young d’un verre métallique est environ deux plus faible que celui d’un alliage tel que l’acier X2NiCoMo 18-9-5 connu sous la dénomination «maraging C300» ou «Durnico®» tout en ayant une limite à la rupture substantiellement équivalent à celle du Durnico. Le Durnico est typiquement utilisé en horlogerie pour la fabrication de pièces compliquées présentant des propriétés ressorts et une résistance à la fatigue élevées.The metal glasses have a relatively low Young's modulus. For example, the Young's modulus of a metallic glass is about two times lower than that of an alloy such as X2NiCoMo 18-9-5 steel known under the name "maraging C300" or "Durnico®" while having a limit at break substantially equivalent to that of Durnico. The Durnico is typically used in watchmaking for the manufacture of complicated parts with high spring properties and fatigue resistance.

[0019] Un ressort en verre métallique aura une élongation à la rupture environ deux fois plus importante que pour un même ressort en Durnico. Il est donc possible d’exploiter un ressort en verre métallique sur une plage de déformation plus importante.A metal glass spring will have an elongation at break approximately twice as large as for the same spring Durnico. It is therefore possible to operate a metal glass spring over a larger deformation range.

[0020] La fig. 3 représente le ressort 1 montrant des simulations des déplacements des bras 21 et des doigts 3 du ressort 1, ainsi que des contraintes subies par les différentes parties du ressort 1. Les déplacements et les contraintes simulés sont montrés pour le ressort 1 dans la seconde position, c’est-à-dire lorsque les doigts 3 sont chacun au sommet d’une des dents 41. Dans l’exemple de la fig. 3, le ressort 1 est fabriqué dans un verre métallique à base de zircone, Zr (Zr-BMG) caractérisé par une densité de 6830 kg/m3, une contrainte de limite élastique anm de 1620 N/mm2 et un module de Young de 81 000 N/mm2. L’alliage Zr-BMG peut comprendre le cuivre, le nickel et l’aluminium également.FIG. 3 represents the spring 1 showing simulations of the displacements of the arms 21 and the fingers 3 of the spring 1, as well as the stresses experienced by the different parts of the spring 1. The displacements and the simulated stresses are shown for the spring 1 in the second position , that is to say when the fingers 3 are each at the top of one of the teeth 41. In the example of FIG. 3, the spring 1 is made of zirconia-based metal glass, Zr (Zr-BMG) characterized by a density of 6830 kg / m3, an elastic limit stress anm of 1620 N / mm 2 and a Young's modulus of 81 000 N / mm2. The Zr-BMG alloy can include copper, nickel and aluminum as well.

[0021] Le déplacement maximal de chacun des bras 21, entre la première position et la seconde position du ressort 1, est de 0.26 mm (au milieu de la longueur du bras 21). Le déplacement maximal de chacun des doigts 3, entre la première position et la seconde position du ressort 1, est de 0.19 mm. La contrainte maximale omax calculée dans ces conditions est comprise entre 1028 N/mm2 et 1032 N/mm2 ce qui résulte dans un rapport Gmax/G|im de 0.64. Aucun vieillissement par fatigue n’a été constaté par les inventeurs après 107 cycles de déplacement maximal des doigts 3. La seule rupture observée a été attribuée à des phénomènes d’usure causés par le frottement entre le ressort 1 et l’étoile 4.The maximum displacement of each of the arms 21, between the first position and the second position of the spring 1, is 0.26 mm (in the middle of the length of the arm 21). The maximum displacement of each of the fingers 3, between the first position and the second position of the spring 1, is 0.19 mm. The maximum stress omax calculated under these conditions is between 1028 N / mm 2 and 1032 N / mm 2 which results in a Gmax / G im ratio of 0.64. No fatigue aging was found by the inventors after 107 cycles of maximum displacement of the fingers 3. The only rupture observed was attributed to wear phenomena caused by the friction between the spring 1 and the star 4.

[0022] La fig. 4 montre un ressort fuseau 1 conventionnel réalisé dans l’alliage Durnico®, coopérant avec une étoile 4 à douze dents 41. Le ressort 1 est représenté (en noir) dans une position où chacun des doigts 3 sont dans un creux entre deux dents 41 et est représenté (en filaire) dans une position où chacun des doigts 3 sont sur le sommet d’une des dents 41. La fig. 5 représente le même type de simulations réalisées pour le ressort de la fig. 3. L’alliage Durnico® est caractérisé par une densité de 8.1 g/cm3, une contrainte de limite élastique Güm entre 1800 N/mm2 et 2200 N/mm2 et un module de Young de 195 000 N/mm2.FIG. 4 shows a conventional spindle spring 1 made in Durnico® alloy, cooperating with a star 4 to twelve teeth 41. The spring 1 is shown (in black) in a position where each of the fingers 3 are in a hollow between two teeth 41 and is shown (wired) in a position where each of the fingers 3 are on the top of one of the teeth 41. FIG. 5 represents the same type of simulations performed for the spring of FIG. 3. Durnico® alloy is characterized by a density of 8.1 g / cm3, a yield stress Güm between 1800 N / mm2 and 2200 N / mm2 and a Young's modulus of 195 000 N / mm2.

[0023] On remarque que la contrainte de limite élastique G|im du Durnico est similaire à celle du verre métallique Zr-BMG mais son module de Young est environ deux fois plus élevé. Afin d’accommoder les mêmes déformations que le ressort 1 en verre métallique tout en restant dans le domaine élastique, par exemple un déplacement maximal de chacun des doigts de l’ordre de 0.19 mm, les bras flexibles 21 devront être plus longs lorsque le ressort 1 est fabriqué en Durnico. On remarque les bras 21 plus long dans la géométrie du ressort 1 de la fig. 4 ainsi que le repliement des bras plus marqué.It is noted that the elastic limit stress G | im Durnico is similar to that of Zr-BMG metal glass but its Young's modulus is about twice as high. In order to accommodate the same deformations as the spring 1 of metal glass while remaining in the elastic range, for example a maximum displacement of each of the fingers of the order of 0.19 mm, the flexible arms 21 must be longer when the spring 1 is manufactured in Durnico. The arms 21 are longer in the geometry of the spring 1 of FIG. 4 and the folding of the arms more marked.

[0024] Dans le cas du ressort 1 de la fig. 4 et pour un déplacement maximal du doigt 3 de 0.19 mm, la contrainte maximale Omax calculée est comprise entre 1681 N/mm2 et 1718 N/mm2, ce qui résulte dans un rapport Gmax/Giim de 0.95 pour un module de Young de 1800 N/mm2 et de 0.78 pour un module de Young de 2200 N/mm2. De telles valeurs pour le rapport ömax/öiim sont élevées, rendant le ressort sensible à la fatigue oligocyclique.In the case of the spring 1 of FIG. 4 and for a maximum displacement of the finger 3 of 0.19 mm, the maximum stress Omax calculated is between 1681 N / mm2 and 1718 N / mm2, which results in a Gmax / Giim ratio of 0.95 for a Young's modulus of 1800 N / mm2 and 0.78 for a Young's modulus of 2200 N / mm2. Such values for the ömax / öiim ratio are high, making the spring susceptible to oligocyclic fatigue.

[0025] On comprend de la comparaison des géométries de ressort des fig. 3 et 4 ainsi que des rapports Gmax/G|im que l’utilisation d’un verre métallique pour la fabrication du ressort 1 permet une géométrie du ressort 1 plus compacte (par exemple des bras 21 plus courts) tout en réduisant les concentrations de contraintes, autrement dit en ayant un rapport Gmax/ôiim plus faible que dans le cas d’alliages conventionnels. Par rapport à un ressort dans un alliage conventionnel, le ressort 1 en verre métallique permet de réduire l’encombrement et est plus sécuritaire, c’est-à-dire que les valeurs de contrainte maximale omax sont plus éloignées que la valeur de la contrainte de limite élastique GNm (rapport Gmax/G|im plus faible).It is understood from the comparison of the spring geometries of Figs. 3 and 4 as well as ratios Gmax / G | im that the use of a metal lens for the manufacture of the spring 1 allows a geometry of the spring 1 more compact (for example shorter arms 21) while reducing the concentrations of constraints, in other words having a ratio Gmax / ioim lower than in the case of conventional alloys. Compared to a spring in a conventional alloy, the spring 1 made of metal glass makes it possible to reduce the bulk and is safer, that is to say that the maximum stress values omax are more distant than the value of the stress of elastic limit GNm (ratio Gmax / G | im weaker).

[0026] Les verres métalliques ayant un module de Young plus petit que pour les alliages couramment utilisés pour les applications horlogères, mais une limite à la rupture semblable à ces alliages permet d’exploiter le ressort en verre métallique sur une plus large plage de déformation (l’élongation à la rupture est d’environ deux fois plus importante que pour le Durnico).The metal glasses having a Young's modulus smaller than for the alloys commonly used for watch applications, but a limit to break similar to these alloys can exploit the metal glass spring over a wider range of deformation (the elongation at break is about twice as high as for the Durnico).

[0027] Les propriétés des verres métalliques autorisent l’adoption d’une géométrie du ressort qui est plus compacte et qui permet de réduire les concentrations de contraintes. Les contraintes sont réparties d’une manière plus homogène dans le ressort et le verre métallique travaille dans un domaine plus éloigné de la limite élastique, diminuant ainsi le risque de rupture et le caractère aléatoire de la rupture.The properties of metal glasses allow the adoption of a spring geometry that is more compact and reduces stress concentrations. The stresses are distributed in a more homogeneous way in the spring and the metallic glass works in a field more distant from the elastic limit, thus reducing the risk of rupture and the random nature of the rupture.

[0028] Le ressort 1 en verre métallique a également une meilleure résistance à la fatigue, une sensibilité réduite à la corrosion, et un coefficient de friction réduit par rapport à un ressort fabriqué dans un alliage conventionnel. Le facteur de forme autorisé par l’utilisation de ce matériau est également de premier intérêt.The metal glass spring 1 also has a better fatigue strength, a reduced sensitivity to corrosion, and a reduced coefficient of friction compared to a spring made of a conventional alloy. The form factor allowed by the use of this material is also of primary interest.

[0029] La description ci-dessus décrit un ressort fuseau pour un embrayage élastique d’un affichage secondaire indiquant l’heure du fuseau horaire. Cependant, l’invention n’est pas limitée à un tel ressort mais s’applique également à tout type de ressort de réglage rapide et/ou élément élastique destiné à fonctionner dans un mouvement horloger.The above description describes a spindle spring for an elastic clutch of a secondary display indicating the time of the time zone. However, the invention is not limited to such a spring but also applies to any type of quick adjustment spring and / or elastic member intended to operate in a watch movement.

[0030] Par exemple, le ressort en verre métallique de l’invention peut être un ressort de réglage rapide de l’heure, un ressort de rappel de bascule, un ressort-cliquet, un doigt entraîneur, ou un sautoir tel qu’un sautoir de tirette ou un sautoir de réglages de calendrier.For example, the metal glass spring of the invention may be a quick setting spring of the hour, a rocker spring, a spring-ratchet, a driving finger, or a jumper such as a zipper jumper or a jumper of calendar settings.

[0031] L’alliage métallique amorphe massif, ou le verre métallique, peut être mis en forme en partant d’un alliage liquide. Pour certains alliages, la solidification est alors effectuée avec une vitesse de refroidissement très importante afin d’éviter la cristallisation de la matière, mais une telle vitesse importante limite fortement l’épaisseur maximale qu’il est possible d’atteindre.The solid amorphous metal alloy, or the metallic glass, can be shaped starting from a liquid alloy. For some alloys, the solidification is then carried out with a very high cooling rate in order to avoid the crystallization of the material, but such a high speed greatly limits the maximum thickness that can be achieved.

[0032] Certains alliages métalliques amorphes massifs peuvent être refroidis à des vitesses nettement plus faibles, tout en conservant une structure amorphe. Ces alliages métalliques amorphes permettent l’utilisation d’une gamme beaucoup plus large de procédés de mise en forme. Par exemple, ces alliages permettent de fabriquer des pièces en verre métallique massif par injection, permettant ainsi d’obtenir des tolérances de forme plus précises que par un étampage classique.Some massive amorphous metal alloys can be cooled at significantly lower speeds, while maintaining an amorphous structure. These amorphous metal alloys allow the use of a much wider range of forming processes. For example, these alloys make it possible to manufacture solid metal glass parts by injection, thus making it possible to obtain more precise shape tolerances than by conventional stamping.

[0033] Ces alliages possèdent également une phase amorphe nettement plus stable, ce qui permet d’effectuer diverses opérations de reprise sur les pièces, sans que la matière ne se recristallise. Ainsi, tous types de finitions (par exemple, le polissage ou le satinage) peuvent être appliqués. Il est ainsi possible de rectifier des trous, des faces ainsi que de tarauder des trous. A titre d’exemple, une méthode de gravure laser a été développée afin de répondre aux besoins des applications industrielles.These alloys also have a much more stable amorphous phase, which allows various recovery operations on the parts, without the material is recrystallized. Thus, all types of finishes (for example, polishing or satin finishing) can be applied. It is thus possible to grind holes, faces and tapping holes. For example, a laser engraving method has been developed to meet the needs of industrial applications.

[0034] Les procédés d’injection des verres métalliques requièrent des moules en de cuivre ou silicium afin de garantir un refroidissement efficace. Les épaisseurs des pièces fabriquées sont limitées à quelques millimètres afin d’extraire suffisamment de chaleur et permettre un refroidissement suffisamment rapide.The injection processes of the metal glasses require molds of copper or silicon to ensure efficient cooling. The thicknesses of the manufactured parts are limited to a few millimeters in order to extract enough heat and to allow a sufficiently fast cooling.

Claims

Reference numbers used in figures [0035] 1 quick-adjusting spring 2 flexible part 21 arm 3 finger 31 projection 4 star 41 tooth 42 axis 6 hour wheel 8 pin Ohm yield stress Gmax maximum stress

1. fast adjustment spring (1) intended to cooperate with a mobile (4) of a watch movement, the spring (1) comprising a flexible part (2) and a finger (3), the finger (3) cooperating with the mobile (4) so as to be movable by a movement of the mobile (4) and to exert a force against the mobile (4) through the finger (3); at least the flexible portion (2) being made of an amorphous metal alloy having a ratio of the elastic limit (O | im) on its Young's modulus of at least 0.015; so that the geometry of the flexible part (2) can be optimized so that the ratio of the maximum stress (omax) during a maximum displacement of the finger (3) on the limit stress (G | im) corresponding to the limit of elasticity is 0.70 maximum.

The spring of claim 1, wherein the amorphous metal alloy comprises a metallic glass.

3. The spring according to one of the preceding claims, wherein the amorphous metal alloy has a ratio of the elastic limit (oiim) on its Young's modulus of at least 0.02.

4. The spring according to one of the preceding claims, wherein the ratio of the maximum stress (omax) during a maximum displacement of the finger (3) on the limit stress (G | im) corresponding to the elastic limit is 0.64 maximum.

5. The spring according to one of the preceding claims, wherein the mobile (4) comprises teeth (41); the maximum displacement of the finger (3) generally corresponding to the height of the teeth (41).

6. The spring of claim 5, wherein the mobile comprises a wheel such as a star (4) having teeth (41); and wherein the maximum displacement of the finger (3) generally corresponds to the spacing of the finger (3) between a first position of the spring (1) where the finger (3) is in a hollow between two teeth (41) and a second position of the spring (1) where the finger (3) is on the top of one of the teeth (41).

7. The spring of claim 6, wherein the flexible portion (2) comprises two fingers (3) and two arms (21) forming a continuous geometry and closed on itself, each of the arms (21) ending on each its ends by a finger (3) arranged to be housed in a hollow between two successive teeth (41) of the star (4).

8. The spring of claim 7, wherein the two arms (21) are substantially symmetrical so that the two fingers (3) are arranged diametrically opposed, each of the fingers (3) exerting the force towards an axis (42) of pivoting of the star (4).

9. The spring of claim 8, wherein the configuration of the arms (21) allows each of the fingers (3) to exert a symmetrical force towards the axis (42) of pivoting of the star (4).

10. The spring according to one of claims 7 to 9, wherein each of the fingers (3) comprises guide means (8).

11. The spring of claim 10, wherein the guide means comprises a pin (8) adapted to cooperate with an oblong opening.

12. The spring according to one of the preceding claims, wherein the mobile (4) is a star with twelve teeth (41) integral with a needle barrel hours of a time zone wheel.

13. The spring according to one of claims 1 to 5, the spring being a jumper spring, a pawl spring or a return spring.

14. Watch movement comprising a spring according to one of claims 1 to 13.