EP1659460A1 - Aiguille de montre et son procédé de fabrication - Google Patents

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EP1659460A1 EP04405711A EP04405711A EP1659460A1 EP 1659460 A1 EP1659460 A1 EP 1659460A1 EP 04405711 A EP04405711 A EP 04405711A EP 04405711 A EP04405711 A EP 04405711A EP 1659460 A1 EP1659460 A1 EP 1659460A1
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    • G04D3/0069Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for working with non-mechanical means, e.g. chemical, electrochemical, metallising, vapourising; with electron beams, laser beams

Definitions

  • the present invention relates mainly to the field of watchmaking. It relates more particularly to a watch hand and its manufacturing method.
  • the needles of a watch are usually equipped with a barrel intended to be hunted on the shaft which will cause it to rotate.
  • This barrel can be either formed by simple stamping of the needle, or reported.
  • the barrel is, most often, brass, because this metal provides good ductility and facilitates the enlargement of the hole before hunting.
  • a decrease in the diameter of the hole of 1 micron causes an increase in the driving force of 10 Newton.
  • This technique which generally uses a splitting cutter, applies mainly to clock, clock and alarm clocks. It is, in fact, difficult to apply to bracelets watch needles, given the very small dimensions of the parts concerned because, on the one hand, the precision of the dimensions slits are difficult to ensure and, on the other hand, the risk of residual burrs is always present.
  • the fact that the slots only allow deformation of the downstream portion of the barrel only partially solves the problem of controlling the driving forces because the upstream portion, not split, continue to impose its possible variations in tolerances.
  • the present invention aims to provide a needle barrel structure free from the above disadvantages.
  • the invention relates to an indicator needle provided with a gun intended to be driven on a motor shaft and provided with at least one slot parallel to its axis, open on its end opposite the needle and extending only over part of its length to allow it to deform elastically to settle around the tree.
  • this barrel has, at its end opposite the needle, a smaller diameter than at the other end.
  • the inner channel of the barrel is cylindrical but has, on the side opposite the needle, a portion of diameter substantially smaller than its portion located on the side of the needle.
  • the inner channel of the barrel is conical, its diameter increasing from its end opposite the needle.
  • FIGs 1, 2 and 3 there is shown at the end of a watch hand to be driven on the shaft of the movement of the workpiece.
  • the needle is provided, in a conventional manner, with a metal tubular barrel 12 which may be indifferently formed by stamping or inserting, in which case it is preferably made of steel.
  • the barrel 12 is provided with three rectilinear slots 14 parallel to its axis and spaced from each other by 120 °. These slots are open on the end of the barrel opposite the needle and extend only over part of its length. Typically, the ratio of their length to that of the barrel is advantageously between 0.75 and 0.85. As for the thickness of the slots 14, it is preferably between 0.035 and 0.05 mm, which is sufficient to give the barrel the required elasticity, without unduly weakening it.
  • FIG. 2 shows that, according to a first embodiment of the invention, the inner channel 16 of the barrel 14 is cylindrical but has, on the side opposite the needle, about two-thirds of its length, a portion 16a of substantially smaller diameter than its portion 16b located on the side of the needle. Typically, the difference between the two diameters is about 0.01 to 0.03 mm.
  • the smaller diameter portion 16a ensures the elastic clamping of the barrel on the shaft of the needle.
  • the larger diameter portion 16b corresponding to the non-slotted portion of the barrel, has little influence on the driving force but, on the other hand, reinforces the guidance of the needle on the shaft.
  • Figure 3 shows that, according to a second embodiment of the invention, the inner channel 18 of the barrel 14 is tapered, its diameter increasing from its end opposite the needle. Typically, the difference between the two diameters is about 0.01 to 0.04 mm.
  • the three straight slots 14 extend, on the needle side, by a portion 20 which their is perpendicular.
  • This T-slot characteristic not only gives the barrel a better capacity for elastic deformation, but also makes it possible to adjust the clamping force on the shaft by modifying the length of the portion 20 of the T.
  • the gun described above has three slots, but it goes without saying that this number is given only as an example and that, depending on the hunting or stripping force sought, the number of slots could be one, two or four.
  • the width of the slots of the barrel must be as small as possible (0.035 to 0.05 mm) in order to allow its elastic deformation without weakening it excessively.
  • the width and length of the slots must be defined with great precision. Such requirements of miniaturization and precision are all the more difficult to satisfy that the guns themselves are very small since, in general, their diameter is of the order of 0.4 to 2 mm, their length, of the order of 0.25 to 2 mm and their thickness, of the order of 0.1 to 0.15 mm.
  • the realization of the slits of the needle barrel uses a laser and, more particularly, a pulsed solid laser, called trephination, whose wavelength is between 1,000 and 1,100. nanometers.
  • a laser of this type is marketed, for example, under the reference HL 101 P, by TRUMPF Laser or, under the reference MUST 1010 L, by Novalase SA.

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Abstract

L'invention concerne une aiguille indicatrice dotée d'un canon (12) destiné à être chassé sur un arbre moteur et muni d'au moins une fente (14) parallèle à son axe, ouverte sur son extrémité opposée à l'aiguille et s'étendant seulement sur une partie de sa longueur afin de lui permettre de se déformer élastiquement pour se fixer autour de l'arbre. Selon l'invention, ce canon possède, à son extrémité opposée à l'aiguille, un diamètre de guidage plus faible qu'à l'autre extrémité.

Description

  • La présente invention se rapporte principalement au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, une aiguille de montre et son procédé de fabrication.
  • Les aiguilles d'une montre sont généralement dotées d'un canon destiné à être chassé sur l'arbre qui l'entraînera en rotation. Ce canon peut être soit formé par simple emboutissage de l'aiguille, soit rapporté. Dans ce cas, le canon est, le plus souvent, en laiton, car ce métal offre une bonne ductilité et facilite l'agrandissement du trou avant le chassage.
  • Actuellement, les tolérances des ajustements des aiguilles ne sont pas assez précises pour permettre un chassage garantissant la même tenue d'une montre à une autre, sans qu'il soit nécessaire d'agrandir ou de resserrer un pourcentage non négligeable des trous de fixation. Il faut dire aussi que les forces de serrage et de chassage sont très sensibles aux variations de diamètre puisque, dans
  • certains cas, une diminution du diamètre du trou de 1 micron engendre une augmentation de la force de chassage de 10 Newton. De plus, pour les aiguilles chassées avec une grande force, il est difficile de les démonter sans les endommager. Dans ce cas, elles doivent être remplacées par des aiguilles neuves lors des services après vente.
  • Certes, il est connu, depuis longtemps, de réaliser, à partir de l'extrémité ouverte du canon de l'aiguille et sur une longueur limitée, des fentes parallèles à son axe, qui lui confèrent ainsi la capacité de se déformer élastiquement pour mieux s'adapter au diamètre de l'arbre qui doit le recevoir.
  • Cette technique, qui utilise généralement une fraise à fendre, s'applique surtout aux aiguilles de pendules, d'horloges et de réveils. Elle est, en effet, difficilement applicable aux aiguilles de montres bracelets, au regard des très petites dimensions des pièces concernées car, d'une part, la précision des dimensions des fentes est difficile à assurer et, d'autre part, le risque de bavures résiduelles est toujours présent. De plus, le fait que les fentes autorisent uniquement la déformation de la partie aval du canon ne résout que partiellement le problème de la maîtrise des forces de chassage car la partie amont, non fendue, continuera à imposer ses éventuelles variations de tolérances.
  • La présente invention a pour but de proposer une structure de canon d'aiguille exempte des inconvénients ci-dessus.
  • De façon plus précise, l'invention concerne une aiguille indicatrice dotée d'un canon destiné à être chassé sur un arbre moteur et muni d'au moins une fente parallèle à son axe, ouverte sur son extrémité opposée à l'aiguille et s'étendant seulement sur une partie de sa longueur afin de lui permettre de se déformer élastiquement pour se fixer autour de l'arbre. Selon l'invention, ce canon possède, à son extrémité opposée à l'aiguille, un diamètre plus faible qu'à l'autre extrémité.
  • Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le canal intérieur du canon est cylindrique mais possède, du côté opposé à l'aiguille, une portion de diamètre sensiblement plus faible que sa portion située du côté de l'aiguille.
  • Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, le canal intérieur du canon est conique, son diamètre allant en augmentant à partir de son extrémité opposée à l'aiguille.
  • D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente, en perspective, un premier mode d'exécution d'une aiguille selon l'invention ;
    • les figures 2 et 3 sont des vues en coupe diamétrale AA de deux manières de réaliser l'intérieur du canon de cette aiguille ; et
    • la figure 4 représente, en perspective, un deuxième mode d'exécution de l'aiguille.
  • Sur les figures 1, 2 et 3, on a représenté en 10 l'extrémité d'une aiguille de montre destinée à être chassée sur l'arbre du mouvement de la pièce. A cet effet, l'aiguille est dotée, de manière classique, d'un canon tubulaire métallique 12 qui peut être indifféremment formé par emboutissage ou rapporté, auquel cas, il est, de préférence, en acier.
  • Selon l'invention, le canon 12 est doté de trois fentes rectilignes 14 parallèles à son axe et espacées les unes des autres de 120°. Ces fentes sont ouvertes sur l'extrémité du canon opposée à l'aiguille et s'étendent seulement sur une partie de sa longueur. Typiquement, le rapport de leur longueur à celle du canon est avantageusement compris entre 0,75 et 0,85. Quant à l'épaisseur des fentes 14, elle est, de préférence, comprise entre 0,035 et 0,05 mm, ce qui est suffisant pour conférer au canon l'élasticité requise, sans trop l'affaiblir.
  • La figure 2 montre que, selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le canal intérieur 16 du canon 14 est cylindrique mais possède, du côté opposé à l'aiguille, sur environ les deux tiers de sa longueur, une portion 16a de diamètre sensiblement plus faible que sa portion 16b située du côté de l'aiguille. Typiquement, la différence entre les deux diamètres est d'environ 0,01 à 0,03 mm.
  • Grâce à cette caractéristique, seule la partie de plus petit diamètre 16a assure le serrage élastique du canon sur son l'arbre de l'aiguille. De son côté, la partie de plus grand diamètre 16b, correspondant à la portion non fendue du canon, influence peu la force de chassage mais, par contre, renforce le guidage de l'aiguille sur l'arbre.
  • La figure 3 montre que, selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, le canal intérieur 18 du canon 14 est conique, son diamètre allant en augmentant à partir de son extrémité opposée à l'aiguille. Typiquement, la différence entre les deux diamètres est d'environ 0,01 à 0,04 mm.
  • Cette construction procure le même effet que celle de la figure 2, à savoir une force de chassage indépendante du diamètre de la portion non fendue du canon.
  • On se référera, pour terminer, à la figure 4 qui représente une variante de réalisation de l'aiguille de la figure 1. Dans ce cas, les trois fentes rectilignes 14 se prolongent, du côté de l'aiguille, par une portion 20 qui leur est perpendiculaire. Cette caractéristique de fente en T, non seulement, confère au canon une meilleure capacité de déformation élastique, mais aussi, permet d'ajuster la force de serrage sur l'arbre en modifiant la longueur de la portion 20 du T.
  • Le canon précédemment décrit est doté de trois fentes, mais il va de soi que ce nombre est donné seulement à titre d'exemple et que, selon la force de chassage ou de déchassage recherchée, le nombre de fentes pourrait être de un, deux ou quatre.
  • Comme déjà mentionné, la largeur des fentes du canon doit être aussi faible que possible (0,035 à 0,05 mm) afin de permettre sa déformation élastique sans l'affaiblir exagérément. De plus, pour obtenir la force de chassage désirée, la largeur et la longueur des fentes doivent être définies avec grande précision. De telles exigences de miniaturisation et de précision sont d'autant plus difficiles à satisfaire que les canons eux-mêmes sont des très petites dimensions puisque, d'une manière générale, leur diamètre est de l'ordre de 0,4 à 2 mm, leur longueur, de l'ordre de 0,25 à 2 mm et leur épaisseur, de l'ordre de 0,1 à 0,15 mm.
  • Selon l'invention, la réalisation des fentes du canon d'aiguille fait appel à un laser et, plus particulièrement, à un laser solide pulsé, dit de trépanation, dont la longueur d'onde se situe entre 1'000 et 1'100 nanomètres. Un laser de ce type est commercialisé, par exemple, sous la référence HL 101 P, par TRUMPF Laser ou, sous la référence MUST 1010 L, par Novalase SA.
  • Grâce à l'utilisation d'une buse à gaz montée sur l'objectif de focalisation du faisceau, un tel laser permet d'obtenir, avec très grande précision, des fentes d'une largeur inférieure à 0.05 mm et pratiquement sans bavures.
  • Ainsi est proposée une aiguille de montre dotée d'un canon de fixation élastiquement déformable de très petites dimensions qui, d'une part, grâce à la présence de fentes réalisées, par usinage laser, avec grande précision et sans bavures et, d'autre part, grâce à la forme de son canal intérieur, garantit une excellente maîtrise des forces de chassage/déchassage et ne nécessite donc aucun ajustement avant ces opérations.
  • La présente description a été faite en se référant à une aiguille de montre, mais il va sans dire que la structure de canon selon l'invention s'applique également à toute aiguille indicatrice de dimension horlogère, quel que soit le mécanisme auquel elle est destinée.

Claims (10)

  1. Aiguille indicatrice dotée d'un canon (12) destiné à être chassé sur un arbre moteur et muni d'au moins une fente (14) parallèle à son axe, ouverte sur son extrémité opposée à l'aiguille et s'étendant seulement sur une partie de sa longueur afin de lui permettre de se déformer élastiquement pour se fixer autour de l'arbre, caractérisée en ce que ledit canon possède, à son extrémité opposée à l'aiguille, un diamètre plus faible qu'à l'autre extrémité.
  2. Aiguille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal intérieur (16) du canon (12) est cylindrique mais possède, du côté opposé à l'aiguille, une portion (16a) de diamètre sensiblement plus faible que sa portion (16b) située du côté de l'aiguille.
  3. Aiguille selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite portion (16a) de plus faible diamètre s'étend sur environ les deux tiers de la longueur du canon.
  4. Aiguille selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la différence entre les diamètres des deux portions (16a, 16b) est d'environ 0,01 à 0,03 mm.
  5. Aiguille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal intérieur (18) du canon est conique, son diamètre allant en augmentant à partir de son extrémité opposée à l'aiguille.
  6. Aiguille selon la revendication 5, caractérisée en ce que la différence entre le plus petit et le plus grand des diamètres du canon est d'environ 0,01 à 0,04 mm.
  7. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le rapport de la longueur de ladite fente (14) à celle du canon est compris entre 0,75 et 0,85.
  8. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite fente (14) se prolonge, du côté de l'aiguille, par une portion (20) qui lui est perpendiculaire.
  9. Aiguille selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'épaisseur de ladite fente (14) est comprise entre 0,035 et 0,05 mm.
  10. Procédé de réalisation de la fente (14) du canon (12) de l'aiguille selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il utilise un laser solide pulsé, dit de trépanation, dont la longueur d'onde se situe entre 1'000 et 1'100 nanomètres.
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