EP2728423A1 - Ensemble balancier-spiral d'horlogerie - Google Patents

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EP2728423A1
EP2728423A1 EP12191481.6A EP12191481A EP2728423A1 EP 2728423 A1 EP2728423 A1 EP 2728423A1 EP 12191481 A EP12191481 A EP 12191481A EP 2728423 A1 EP2728423 A1 EP 2728423A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
balance
assembly
spiral
hairspring
rocker
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12191481.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Conus
Marco Verardo
Christian Charbon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nivarox Far SA
Nivarox SA
Original Assignee
Nivarox Far SA
Nivarox SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Nivarox Far SA, Nivarox SA filed Critical Nivarox Far SA
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Priority to PCT/EP2013/072011 priority patent/WO2014072168A1/fr
Priority to HK15112793.7A priority patent/HK1212051B/xx
Priority to CN201380057773.7A priority patent/CN104769512B/zh
Priority to JP2015540094A priority patent/JP5925392B2/ja
Priority to EP13782685.5A priority patent/EP2917792B1/fr
Priority to US14/441,062 priority patent/US10114341B2/en
Priority to TW102140097A priority patent/TWI610152B/zh
Publication of EP2728423A1 publication Critical patent/EP2728423A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D7/00—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus
    • G04D7/08—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus for balance wheels
    • G04D7/082—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus for balance wheels for balancing
    • G04D7/085—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus for balance wheels for balancing by removing material from the balance wheel itself
    • G04D7/087—Automatic devices therefor (balancing and loading or removing carried out automatically)
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49579—Watch or clock making
    • Y10T29/49581—Watch or clock making having arbor, pinion, or balance

Definitions

  • the invention relates to a pendulum balance-sprung assembly, comprising at least one pivoting pivoting arm about a pivot axis and at least one spiral of which an inner turn is fixed to said pendulum or to a ferrule mounted integral with said balance and one of which outer spire is attached to a peg for its maintenance to a platinum or a rooster.
  • the invention also relates to a clock oscillator mechanism comprising at least one such balance-spiral assembly mounted on a platen carrying a pin via a cock.
  • the invention also relates to a watch movement comprising such an oscillator mechanism.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such movement.
  • the invention also relates to a method of setting inertia or balancing of a sprung balance assembly comprising at least one swinging pivot about a pivot axis and at least one hairspring, by resuming machining on a part of said balance.
  • the invention relates to the field of clock oscillator mechanisms spiral balance.
  • the invention proposes to ensure the safety of the hairspring of a balance-hairspring assembly, when placing inertia or balancing of the balance when said hairspring and this balance are already assembled to one another, and in particular when the sprung balance assembly is already mounted in the watch movement.
  • the invention relates to a pendulum balance-sprung assembly, comprising at least one pivoting pivoting arm about a pivot axis and at least one spiral of which an inner turn is fixed to said balance or to a ferrule mounted integral with said a pendulum and an outer turn of which is fixed to a peg for its support to a plate or a rooster, characterized in that said balance has a peripheral surface, which is spaced from any point of said hairspring by a value greater than a first predefined distance , to prevent any modification of the characteristics of said hairspring during a resumption of machining of said balance on said peripheral surface for the inertia setting and / or the balancing of said balance on said assembly assembly.
  • the invention also relates to a clock oscillator mechanism comprising at least one such balance-hairspring assembly mounted on a plate carrying a pin via a cock, characterized in that said hairspring is foolproof, in that said stud is foolproof, and in that said cock is of unobstructed shape and comprises at least one clearance to facilitate a suction flow created in said mechanism during a resumption of machining said beam on said peripheral surface for the implementation of inertia and / or balancing said balance on said assembled assembly.
  • the invention also relates to a watch movement comprising such an oscillator mechanism, characterized in that said spiral is foolproof, and in that said piton is foolproof.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such movement, characterized in that said piece is a watch.
  • the invention thus relates to a balance sprung balance-watch unit, intended to be incorporated in an oscillator mechanism 10 within a watch movement 100, and comprising at least one rocker 2 pivoting about a pivot axis D and at least one hairspring 3.
  • An inner turn 4 of this hairspring 3 is fixed to the rocker 2 or to a shell 5 mounted integral with the rocker 2, and an outer coil 6 of this hairspring 3 is fixed to a pin 7 for its maintenance. to a plate 8 or a cock 80.
  • the invention is described here in the particular case of a single balance spring and single spiral regulator member, the skilled person will extrapolate the invention to the case of several rockers and / or several spiral.
  • the rocker 2 comprises a peripheral surface 20, which is spaced from any point of the spiral 3 by a value greater than a first predefined distance E1, to prevent any modification of the characteristics of the spiral 3 during a resumption of machining of the balance wheel 2 on the peripheral surface 20 for the implementation of inertia and / or balancing the balance 2 on the assembly 1 assembled.
  • machining By resuming machining is understood here any operation likely to locally modify the inertia of the pendulum: addition of material, displacement of material, removal of material.
  • This operation can be done, without limitation, by taking up the cutting or abrading tool (milling, turning, grinding or similar), by laser, in particular a picolaser or even a femtolaser, by spraying material by jetting, by deformation under the action of a tool, by localized fusion, by heat treatment modifying the structure of the material, or other.
  • first difference E1 can be understood, in the most general case, in any position of the hairspring 3, it is also possible to set particular deviation values specific to each of certain specific positions of the hairspring: at rest, in positive amplitude maximum oscillation amplitude, maximum negative oscillation amplitude, or other.
  • peripheral surface 20 is distant from the radially most eccentric point of the active part of the outer turn 6 of the spiral 3 by a value greater than this first gap E1.
  • the first predefined distance E1 is greater than 0.50 mm.
  • the first predefined distance E1 is between 0.50 mm and 1.20 mm.
  • the first predefined distance E1 is between 0.50 mm and 0.70 mm.
  • the hairspring 3 is bent into a bend 31 and / or twisted into a twisting zone 32, at or near its attachment to the peg 7 so as to move the active part 61 of the outer turn 6 away from the peripheral surface 20 3.
  • This active portion 61 of the hairspring 3 is thus remote from the peripheral surface 20 of machining resumption of the balance 2, and preferably from a distance greater than 2/3 of the radial extent of the peripheral surface 20 which is annular in projection in a plane perpendicular to the pivot axis D.
  • the peripheral surface 20 is distant from the piton 7 by a value greater than a second predetermined distance E2, to prevent any modification of the characteristics of the hairspring 3 during a resumption of machining the balance 2 on the peripheral zone 20 for placing the inertia and / or balancing of the balance 2 on the assembly 1 assembled. And in particular to prevent any modification of the characteristics by indirect heating of the hairspring.
  • the second predefined difference E2 is greater than 0.05 mm.
  • This second predetermined difference E2 is preferably between 0.05 mm and 0.20 mm. In a particular application, the second predefined difference E2 is between 0.05 mm and 0.10 mm.
  • the second difference E2 can be understood, in the most general case, in any position of the hairspring 3, it is also possible to set particular deviation values specific to each of certain specific positions of the hairspring: at rest, in positive amplitude maximum oscillation amplitude, maximum negative oscillation amplitude, or other.
  • the peripheral surface 20 is accessible from at least one side of the balance 2 to an ablation means and / or reloading and / or deformation and / or projection and / or heat treatment in a volume outside a first surface 21.
  • This first surface 21 is of revolution about the pivot axis D, and s' presses on the minimum radius 201 of the peripheral surface 20.
  • the first surface 21 is, again, at a distance greater than a third distance E3 from any active point of the spiral 3 to prevent any modification of the characteristics of the spiral 3 during a recovery machining of the balance 2 on the peripheral surface 20 for the inertia setting or / and balancing of the balance 2.
  • the first surface 21 is a cone whose vertex S1 is on the same side as the spiral 3 relative to the balance 2.
  • the figures illustrate a simplified case of recovery of inertia of the balance 2 on one side, said upper 2A.
  • the first surface 21 is composed of two half-surfaces, one on each side of the strut of the balance 2, for example with two portions of cones of opposite openings.
  • the access volume to the means for modifying the inertia of the balance 2 to the peripheral surface 20 is limited, not only on the side of the hairspring 3 by the first surface 21, but also, on the external, by a second surface 22.
  • the peripheral surface 20 is accessible from at least one side of the beam 2, a means of ablation and / or reloading in a volume defined by two surfaces coaxial with the axis Pivot D, a first surface 21 based on the minimum radius 201 of the peripheral surface 20 and at a distance greater than a third distance E3 of any active point of the hairspring 3 to prevent any change in the characteristics of the hairspring 3 when a resumption of machining of the balance 2 on the peripheral surface 20 for the inertia setting and / or balancing of the balance 2, and a second surface 22 resting on another radius 202 of the peripheral surface 20 and greater than Ray 201 and defining a protective envelope of the clock mechanism surrounding the sprung balance assembly 1 during a resumption of machining of the balance 2 on the peripheral surface 20 for the inertia setting or / and balancing of the balance 2 on the assembly 1 assembled.
  • this second surface 22 is intended to ensure the protection of the spiral 3 against a direct projection, or indirectly by reflection or ricochet, of a chip or other waste, on a surface of the balance, or a bridge , or a rooster.
  • the second surface 22 is a cone whose vertex S2 is on the opposite side to the spiral 3 with respect to the rocker 2.
  • the first surface 21 and the second surface 22 together define, in a section passing through the pivot axis D, an angle ⁇ less than a predetermined value a0 itself less than 45 °.
  • the tangent to the first surface 21 at the peripheral surface 20, in the plane of the pivot axis D, makes, with the pivot axis D, in a section passing through the pivot axis D, an angle ⁇ less than a predetermined value ⁇ 0, which is linked to the predefined value E3.
  • the tangent to the second surface 22 makes, with the pivot axis D, in a section passing through the pivot axis D, an angle e less than a predetermined value e0.
  • this angle e0 is 45 °.
  • the value of the third difference E3 is advantageously between 100% and 120% of the value of the first difference E1, and preferably the value of the third difference E3 is equal to the value of the first difference E1.
  • the sprung balance assembly 1 is designed to be set at the factory for its theoretical walk, and has no moving element whose improper handling can create a significant time error.
  • the hairspring 3 is foolproof, that is to say that this balance-hairspring assembly 1 does not include a raquet, nor element for acting on the hairspring 3 or on its peg 7 which is also foolproof .
  • the rocker 2 comprises inertia adjustment means whose adjustment range is very small, with very little regulating power, for example a few seconds or a few tens of seconds per day.
  • These means are for example constituted by visselottes, which are held stationary in a so-called recovery position, which is either a fixed position determined for example by a notch, or which is a bearing position on an abutment surface.
  • These monkfish screws are held in this recovery position for the duration of the recovery of machining inertia setting and / or balancing. Their reduced adjustment range is only used after-sales.
  • the balance 2 thus comprises, as the only adjusting means, adjustment screws 9 movable only between a first stop position 91 on the balance 1 on which their head 93 is supported in factory setting, and a second position of stop 92 limiting their power regulation limited to 30 seconds per day for the needs of after-sales.
  • adjustment screws 9 constitute the only adjustable elements in service of this balance spring-balance 1.
  • the rocker 2 is machined for its inertia setting and / or its equilibration in the form of narrow grooves P with a depth greater than at least once their width L, and preferably greater than at least three times their width.
  • width L the spiral 3 may be made of silicon or silicon oxide or monocrystalline diamond or polycrystalline diamond or glass or metal glass or amorphous metal or quartz or a paramagnetic material or a ferromagnetic ferromagnetic material or antiferromagnetic alloy.
  • the spiral 3 is thermally pretreated so as to withstand localized heating in a neighboring zone during a resumption of operation. machining of the balance 2 on the peripheral surface 20 for the implementation of inertia and / or balancing of the balance 2.
  • the invention also relates to a clock oscillator mechanism 10 comprising at least one balance-spiral assembly 1 with spiral 3 unmountable without raquetry mounted on a plate 8 carrying a pin 7 via a cock 80.
  • the cock 80 is of unobstructed shape, and comprises at least one clearance 81 to facilitate a suction flow created in the mechanism 10 during a resumption of machining of the balance 2 on the peripheral surface 20 for the setting of inertia and / or balancing the balance 2 on the assembly 1 assembled.
  • the suction would indeed be inefficient in the presence of two platinum surfaces 8 and 80 cock face to face on both sides of the balance 2
  • the plate 8 or a cock 80 that it has in the vicinity of this sprung-balance assembly 1 comprises at least one through hole 82 to facilitate a suction flow created in the mechanism 10 during a machining recovery.
  • the balance 2 on the peripheral surface 20 for the implementation of inertia and / or balancing of the balance 2 on the assembly 1 assembled.
  • the invention also relates to a watch movement 100 comprising such an oscillator mechanism 10 with balance-spiral assembly 1 spiral 3 foolproof, with piton 7 foolproof, without raquetterie and without other adjusting means in service that the set screws 9 described upper.
  • the clockwork movement 100 comprises such an oscillator mechanism 10 with a balance spring-balance 1 with a spiral 3 which can not be adjusted, with an inaccessible peak 7, without adjustment and without any adjustment means in service.
  • the invention also relates to a timepiece 200 comprising at least one such movement 100, preferably this piece 200 is a watch.
  • the invention also relates to a method of setting inertia or balancing of such a sprung-balance assembly 1 comprising at least one balance 2 pivoting about a pivot axis D and at least one spiral 3, by a machining restart, as defined above on a portion of the balance 2.
  • this balance sprung assembly 1 is subjected, during this resumption of machining of inertia setting and / or balancing, to a suction flow channeled through orifices 82 and / or clearances 81 of the plate 8 and cock 80 between which is mounted this sprung-balance assembly 1.
  • an envelope volume of action of the machining recovery means is defined, at least beyond a first surface 21 as defined above, and on the opposite side to the hairspring 3. with respect to this first surface 21.
  • the machining recovery means namely, as the case may be, the axes of the laser or plasma beams or the like, machining pins in directions such as the thermal effects or the chips or dust emitted do not come into the grip of the hairspring.
  • these axes are oriented in the sector of angle w, of value equal to the angle ⁇ , as visible on the figure 3 , so that the reflection of the rays, flows, chips and dust is done away from the hairspring 3.
  • the invention is well suited, in particular, to the machining of inertia recovery and / or balancing in an assembled motion.
  • the definition of a second envelope surface 22 of security as presented above, protects the other components of this movement, it is then ensured that the reflection of the streams and waste remains between the two surfaces 21 and 22.
  • the presence of a suitably oriented suction flow in particular ascending from S2 to S1 in the example of figure 3 , makes it possible to further improve this safety, and to ensure the cleanliness of the movement 10 after this recovery operation.
  • the movement 10 after its last adjustment of operation constituted by this operation of recovery of inertia and / or balancing of the balance, no longer undergoes adjustment in the factory. If the balance is equipped with adjustment screws 9, as explained above, the after-sales service then has a limited adjustment range.

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Abstract

Ensemble (1) balancier-spiral d'horlogerie, comportant au moins un balancier (2) pivotant autour d'un axe de pivotement (D) et au moins un spiral (3) dont une spire intérieure (4) est fixée audit balancier (2) ou à une virole (5) montée solidaire dudit balancier (2) et dont une spire extérieure (6) est fixée à un piton (7) pour son maintien à une platine (8) ou un coq (80). Ledit balancier (2) comporte une surface périphérique (20), qui est distante de tout point dudit spiral (3) d'une valeur supérieure à un premier écart (E1) prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral (3) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1) assemblé.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un ensemble balancier-spiral d'horlogerie, comportant au moins un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et au moins un spiral dont une spire intérieure est fixée audit balancier ou à une virole montée solidaire dudit balancier et dont une spire extérieure est fixée à un piton pour son maintien à une platine ou un coq.
  • L'invention concerne encore un mécanisme oscillateur d'horlogerie comportant au moins un tel ensemble balancier-spiral monté sur une platine porteuse d'un piton par l'intermédiaire d'un coq.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel mécanisme oscillateur.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement.
  • L'invention concerne encore un procédé de mise d'inertie ou et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral comportant au moins un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et au moins un spiral, par une reprise d'usinage sur une partie dudit balancier.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes oscillateurs d'horlogerie à balancier-spiral.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Une intervention, pour ajuster la fréquence d'oscillation sur un balancier-spiral, est toujours délicate sur un ensemble balancier-spiral assemblé, en raison des risques d'altération du spiral. L'opération est encore plus délicate quand on l'envisage au sein d'un mouvement d'horlogerie déjà assemblé, en raison des contraintes de protection des autres composants, et de propreté du mouvement.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose d'assurer la sécurité du spiral d'un ensemble balancier-spiral, lors de la mise d'inertie ou d'équilibrage du balancier quand ce spiral et ce balancier sont déjà assemblés l'un à l'autre, et en particulier quand l'ensemble balancier-spiral est déjà monté dans le mouvement d'horlogerie.
  • A cet effet, l'invention concerne un ensemble balancier-spiral d'horlogerie, comportant au moins un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et au moins un spiral dont une spire intérieure est fixée audit balancier ou à une virole montée solidaire dudit balancier et dont une spire extérieure est fixée à un piton pour son maintien à une platine ou un coq, caractérisé en ce que ledit balancier comporte une surface périphérique, qui est distante de tout point dudit spiral d'une valeur supérieure à un premier écart prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral lors d'une reprise d'usinage dudit balancier sur ladite surface périphérique pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier sur ledit ensemble assemblé.
  • L'invention concerne encore un mécanisme oscillateur d'horlogerie comportant au moins un tel ensemble balancier-spiral monté sur une platine porteuse d'un piton par l'intermédiaire d'un coq, caractérisé en ce que ledit spiral est indéréglable, en ce que ledit piton est indéréglable, et en ce que ledit coq est de forme dégagée et comporte au moins un dégagement pour faciliter un flux d'aspiration créé dans ledit mécanisme lors d'une reprise d'usinage dudit balancier sur ladite surface périphérique pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier sur ledit ensemble assemblé..
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel mécanisme oscillateur, caractérisé en ce que ledit spiral est indéréglable, et en ce que ledit piton est indéréglable.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement, caractérisé en ce que ladite pièce est une montre.
  • L'invention concerne encore un procédé de mise d'inertie ou et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral comportant au moins un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et au moins un spiral, par une reprise d'usinage sur une partie dudit balancier, caractérisé en ce que, selon ce procédé :
    • on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires ;
    • on définit la valeur d'un premier écart, constituant la distance minimale entre tout point dudit spiral et une zone de reprise d'usinage;
    • on détermine une surface périphérique, en périphérie dudit balancier, pour y effectuer cette reprise d'usinage, tout point de ladite surface étant éloigné dudit spiral d'au moins la valeur dudit premier écart;
    • on fige en position, de façon indéréglable, les extrémités dudit spiral par rapport, d'une part audit balancier, et d'autre part à un piton que l'on immobilise de façon indéréglable par rapport à une platine ou un coq d'un mouvement ;
    • on immobilise d'éventuels moyens de réglage dudit balancier dans une position de reprise ;
    • on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage.
    Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en perspective, un ensemble balancier-spiral selon l'invention ;
    • la figure 2 représente, de façon schématisée et en perspective, l'extrémité externe d'un spiral dans une variante préférée de l'invention ;
    • la figure 3 représente, de façon schématisée et en coupe passant par son axe de pivotement, l'ensemble balancier-spiral de la figure 1 ;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, un détail d'un moyen unique de réglage d'un balancier dévolu surtout à l'après-vente ;
    • la figure 5 représente, de façon schématisée et en en coupe passant par son axe de pivotement, un détail de sillon réalisé dans l'ensemble balancier-spiral de la figure 1 ;
    • la figure 6 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, l'ensemble de la figure 1 monté entre un pont et un coq lequel présente un dégagement destiné à canaliser un flux d'aspiration dans l'alignement d'un orifice d'une platine; la figure 7 est une coupe locale de cette figure 6 ;
    • la figure 8 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement renfermant un tel ensemble balancier-spiral.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne ainsi un ensemble 1 balancier-spiral d'horlogerie, destiné à être incorporé à un mécanisme oscillateur 10 au sein d'un mouvement d'horlogerie 100, et comportant au moins un balancier 2 pivotant autour d'un axe de pivotement D et au moins un spiral 3. Une spire intérieure 4 de ce spiral 3 est fixée au balancier 2 ou à une virole 5 montée solidaire du balancier 2, et une spire extérieure 6 de ce spiral 3 est fixée à un piton 7 pour son maintien à une platine 8 ou un coq 80. L'invention est décrite ici dans le cas particulier d'un organe régulateur à balancier unique et spiral unique, l'homme du métier saura extrapoler l'invention aux cas de plusieurs balanciers ou/et plusieurs spiraux.
  • Selon l'invention, tel que visible sur la figure 1, le balancier 2 comporte une surface périphérique 20, qui est distante de tout point du spiral 3 d'une valeur supérieure à un premier écart E1 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.
  • Par reprise d'usinage on entend ici toute opération susceptible de modifier localement l'inertie du balancier : ajout de matière, déplacement de matière, enlèvement de matière. Cette opération peut se faire, non limitativement, par reprise à l'outil de coupe ou d'abrasion (fraisage, tournage, rectification ou similaire), au laser, en particulier un picolaser voire un femtolaser, par projection de matériau par jetting, par déformation sous l'action d'un outil, par fusion localisée, par traitement thermique modificateur de la structure du matériau, ou autre.
  • Si le premier écart E1 peut s'entendre, dans le cas le plus général, en toute position du spiral 3, on peut aussi fixer des valeurs particulières d'écart propres à chacune de certaines positions spécifiques du spiral : au repos, en amplitude positive maximale d'oscillation, en amplitude négative maximale d'oscillation, ou autre.
  • Il s'agit donc de protéger le spiral, afin de procéder aux modifications idoines sur le balancier 2, sans modifier en quoi que ce soit les caractéristiques du spiral 3, été en particulier sans le soumettre, directement ou indirectement, à une influence thermique, ou encore à des projections de copeaux ou de matière, ou autres influences, susceptibles de modifier son couple et donc sa fréquence capable d'oscillation.
  • En particulier, la surface périphérique 20 est distante du point radialement le plus excentré de la partie active de la spire extérieure 6 du spiral 3 d'une valeur supérieure à ce premier écart E1.
  • De préférence, le premier écart E1 prédéfini est supérieur à 0,50 mm. De façon avantageuse, selon l'invention le premier écart E1 prédéfini est compris entre 0,50 mm et 1,20 mm. Dans une application particulière, le premier écart E1 prédéfini est compris entre 0,50 mm et 0,70 mm.
  • Dans une application particulière illustrée à la figure 2, le spiral 3 est coudé en un coude 31 ou/et vrillé en une zone de vrillage 32, au niveau ou à proximité de son attache au piton 7 de façon à éloigner de la surface périphérique 20 la partie active 61 de la spire extérieure 6 du spiral 3. Cette partie active 61 du spiral 3 est ainsi éloignée de la surface périphérique 20 de reprise d'usinage du balancier 2, et de préférence d'une distance supérieure à 2/3 de l'emprise radiale de la surface périphérique 20, laquelle est annulaire en projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D.
  • De préférence, selon l'invention, la surface périphérique 20 est distante du piton 7 d'une valeur supérieure à un deuxième écart E2 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la zone périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé. Et en particulier pour prévenir toute modification des caractéristiques par échauffement indirect du spiral 3. De préférence, le deuxième écart E2 prédéfini est supérieur à 0,05 mm. Ce deuxième écart E2 prédéfini est de préférence compris entre 0,05 mm et 0,20 mm. Dans une application particulière, le deuxième écart E2 prédéfini est compris entre 0,05 mm et 0,10 mm.
  • Si led euxième écart E2 peut s'entendre, dans le cas le plus général, en toute position du spiral 3, on peut aussi fixer des valeurs particulières d'écart propres à chacune de certaines positions spécifiques du spiral : au repos, en amplitude positive maximale d'oscillation, en amplitude négative maximale d'oscillation, ou autre.
  • Pour effectuer la reprise d'usinage du balancier 2 pour sa mise d'inertie ou/et d'équilibrage, selon l'invention la surface périphérique 20 est accessible, d'au moins un côté du balancier 2, à un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de projection ou/et de traitement thermique dans un volume extérieur à une première surface 21. Cette première surface 21 est de révolution autour de l'axe de pivotement D, et s'appuie sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20. La première surface 21 est, encore, à une distance supérieure à un troisième écart E3 de tout point actif du spiral 3 pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.
  • Dans une mise en oeuvre particulière de l'invention, tel que visible à la figure 3, l'invention la première surface 21 est un cône dont le sommet S1 est du même côté que le spiral 3 par rapport au balancier 2.
  • Les figures illustrent un cas simplifié de reprise d'inertie du balancier 2 sur un seul côté, dit supérieur 2A. Naturellement, il est tout à fait envisageable d'effectuer un usinage de reprise d'inertie sur le côté opposé inférieur 2B. dans un tel cas, la première surface 21 est composée de deux demi-surfaces, une de chaque côté de la serge du balancier 2, par exemple avec deux portions de cônes d'ouvertures opposées.
  • Dans une réalisation particulière, afin de tenir compte, non seulement de la protection du spiral 3, mais aussi du reste du mouvement d'horlogerie, dans le cas où la reprise d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier 2 est effectuée directement dans le mouvement 100 comportant le mécanisme oscillateur 10, qui comporte lui-même le balancier 2 et le spiral 3, le volume d'accès aux moyens de modification de l'inertie du balancier 2 vers la surface périphérique 20 est limité, non seulement du côté du spiral 3 par la première surface 21, mais aussi, du côté externe, par une deuxième surface 22. Dans ce cas, la surface périphérique 20 est accessible, d'au moins un côté du balancier 2, à un moyen d'ablation ou/et de rechargement dans un volume délimité par deux surfaces coaxiales au axe de pivotement D, une première surface 21 s'appuyant sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20 et à une distance supérieure à un troisième écart E3 de tout point actif du spiral 3 pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2, et une deuxième surface 22 s'appuyant sur un autre rayon 202 de la surface périphérique 20 et supérieur au rayon minimal 201 et définissant une enveloppe de protection du mécanisme horloger entourant l'ensemble balancier-spiral 1 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.
  • La limitation apportée par cette deuxième surface 22 a pour objet d'assurer la protection du spiral 3 contre une projection directe, ou indirecte par réflexion ou ricochet, d'un copeau ou autre déchet, sur une surface du balancier, ou d'un pont , ou d'un coq.
  • Dans le cas particulier de la figure 3, la deuxième surface 22 est un cône dont le sommet S2 est du côté opposé au spiral 3 par rapport au balancier 2.
  • De préférence, la première surface 21 et la deuxième surface 22 définissent ensemble, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle α inférieur à une valeur a0 prédéterminée elle-même inférieure à 45°.
  • La tangente à la première surface 21 au niveau de la surface périphérique 20, dans le plan de l'axe de pivotement D, fait, avec l'axe de pivotement D, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle β inférieur à une valeur β0 prédéterminée, qui est liée à la valeur E3 prédéfinie.
  • De façon similaire la tangente à la deuxième surface 22 fait, avec l'axe de pivotement D, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle e inférieur à une valeur e0 prédéterminée. Dans une application particulière, cet angle e0 est de 45°.
  • La valeur du troisième écart E3 est avantageusement comprise entre 100% et 120% de la valeur du premier écart E1, et de préférence la valeur du troisième écart E3 est égale à la valeur du premier écart E1.
  • Selon l'invention, l'ensemble balancier-spiral 1 selon l'invention est conçu pour être réglé en usine pour sa marche théorique, et ne comporte aucun élément mobile dont une manipulation inopportune puisse créer une erreur chronométrique importante. En particulier, le spiral 3 est indéréglable, c'est-à-dire que cet ensemble balancier-spiral 1 ne comporte pas de raquetterie, ni d'élément permettant d'agir sur le spiral 3 ou sur son piton 7 qui est également indéréglable.
  • A cet effet, le balancier 2 comporte des moyens de réglage d'inertie dont la plage de réglage est infime, avec très peu de pouvoir réglant, par exemple quelques secondes ou quelques dizaines de secondes par jour. Ces moyens sont par exemple constitués par des visselottes, qui sont maintenues immobiles dans une position dite de reprise, qui est ou bien une position fixe déterminée par exemple par un cran, ou bien qui est une position d'appui sur une surface de butée. Ces visse lottes sont maintenues dans cette position de reprise pendant toute la durée de la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage. Leur plage de réglage réduite n'est utilisée qu'en après-vente. Dans une réalisation préférée, tel que visible sur la figure 4, le balancier 2 comporte ainsi, comme seuls moyens de réglage, des vis de réglage 9 mobiles seulement entre une première position de butée 91 sur le balancier 1 sur lesquelles leur tête 93 est en appui en réglage d'usine, et une deuxième position de butée 92 limitant leur pouvoir réglant limité à 30 secondes par jour pour les besoins de l'après-vente. Ces vis de réglage 9 constituent les seuls éléments réglables en service de cet ensemble balancier-spiral 1.
  • Dans une variante préférée, le balancier 2 est usiné pour sa mise d'inertie ou/et son équilibrage sous forme de sillons S étroits de profondeur P supérieure à au moins une fois leur largeur L, et de préférence supérieure à au moins trois fois leur largeur L. Pour la mise en oeuvre de l'invention, le spiral 3 est peut être réalisé en silicium ou oxyde de silicium ou en diamant monocristallin ou en diamant polycristallin ou en verre ou en verre métallique ou en métal amorphe ou en quartz ou en un matériau paramagnétique ou en un matériau ferromagnétique ferromagnétique ou en alliage antiferromagnétique.
  • Dans une variante avantageuse, en complément des distances de précaution définies par les écarts E1, E2, E3, décrits plus haut, le spiral 3 est prétraité thermiquement de façon à résister à un échauffement localisé dans une zone voisine lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.
  • L'invention concerne encore un mécanisme oscillateur 10 d'horlogerie comportant au moins un ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable sans raquetterie monté sur une platine 8 porteuse d'un piton 7 par l'intermédiaire d'un coq 80. Selon l'invention le coq 80 est de forme dégagée, et comporte au moins un dégagement 81 pour faciliter un flux d'aspiration créé dans le mécanisme 10 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé. L'aspiration serait en effet inefficace en cas de présence de deux surfaces de platine 8 et coq 80 face à face de part et d'autre du balancier 2
  • De préférence, la platine 8 ou un coq 80 qu'elle comporte au voisinage de cet ensemble balancier-spiral 1 comporte au moins un trou débouchant 82 pour faciliter un flux d'aspiration créé dans le mécanisme 10 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant un tel mécanisme oscillateur 10 avec ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable, à piton 7 indéréglable, sans raquetterie et sans autre moyen de réglage en service que les vis de réglage 9 décrites plus haut. Dans une autre variante, le mouvement d'horlogerie 100 comporte un tel mécanisme oscillateur 10 avec ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable, à piton 7 indéréglable, sans raquetterie et sans aucun moyen de réglage en service.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 200 comportant au moins un tel mouvement 100, de préférence cette pièce 200 est une montre.
  • L'invention concerne encore un procédé de mise d'inertie ou et d'équilibrage d'un tel ensemble balancier-spiral 1 comportant au moins un balancier 2 pivotant autour d'un axe de pivotement D et au moins un spiral 3, par une reprise d'usinage, telle que définie plus haut sur une partie du balancier 2.
  • Selon ce procédé :
    • on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires ;
    • on définit la valeur d'un premier écart E1, constituant la distance minimale entre tout point du spiral 3 et une zone de reprise d'usinage;
    • on détermine une surface périphérique 20, en périphérie du balancier 2, pour y effectuer cette reprise d'usinage, tout point de la surface 20 étant éloigné du spiral 3 d'au moins la valeur du premier écart E1;
    • on fige en position, de façon indéréglable, les extrémités du spiral 3 par rapport, d'une part au balancier 2, et d'autre part à un piton 7 que l'on immobilise de façon indéréglable par rapport à une platine 8 ou un coq 80 d'un mouvement 10;
    • on immobilise d'éventuels moyens de réglage 9 du balancier dans une position de reprise ;
    • on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage.
  • De façon préférée, on soumet cet ensemble balancier-spiral 1, pendant cette reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage, à un flux d'aspiration canalisé par des orifices 82 ou/et dégagements 81 des platine 8 et coq 80 entre lesquels est monté cet ensemble balancier-spiral 1.
  • Dans une mise en oeuvre avantageuse de ce procédé, on délimite un volume enveloppe d'action des moyens de reprise d'usinage, au moins au-delà d'une première surface 21 telle que définie plus haut, et du côté opposés au spiral 3 par rapport à cette première surface 21. Et on oriente les moyens de reprise d'usinage, à savoir, selon le cas, les axes des faisceaux laser ou plasma ou similaire, des broches d'usinage selon des directions telles que les effets thermiques ou les copeaux ou poussières émis ne viennent pas dans l'emprise du spiral. De préférence ces axes sont orientés dans le secteur d'angle w, de valeur égale à l'angle β, tel que visible sur la figure 3, de façon à ce que la réflexion des rayons, flux, copeaux et poussières se fasse en éloignement du spiral 3.
  • L'invention se prête bien, en particulier, à l'usinage de reprise d'inertie ou/et d'équilibrage dans un mouvement 10 assemblé. La définition d'une deuxième surface enveloppe 22 de sécurité, telle que présentée plus haut, permet de protéger les autres composants de ce mouvement, on veille alors à ce que la réflexion des flux et déchets reste comprise entre les deux surfaces 21 et 22. La présence d'un flux d'aspiration orienté de façon adéquate, en particulier ascendant de S2 vers S1 dans l'exemple de la figure 3, permet d'améliorer encore cette sécurité, et d'assurer la propreté du mouvement 10 après cette opération de reprise.
  • Le mouvement 10, après son dernier réglage de marche constitué par cette opération de reprise d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier, ne subit plus de réglage en usine. Si le balancier est équipé de vis de réglage 9, telles qu'exposées plus haut, les services après-vente disposent alors d'une plage de réglage limitée.
  • Le retour éventuel en usine conditionne alors une nouvelle reprise d'inertie, similaire à celle décrite ici, l'avantage de l'invention étant qu'il n'est alors pas nécessaire de démonter le mouvement pour procéder à cette opération.

Claims (22)

  1. Ensemble (1) balancier-spiral d'horlogerie, comportant au moins un balancier (2) pivotant autour d'un axe de pivotement (D) et au moins un spiral (3) dont une spire intérieure (4) est fixée audit balancier (2) ou à une virole (5) montée solidaire dudit balancier (2) et dont une spire extérieure (6) est fixée à un piton (7) pour son maintien à une platine (8) ou un coq (80), caractérisé en ce que ledit balancier (2) comporte une surface périphérique (20), qui est distante de tout point dudit spiral (3) d'une valeur supérieure à un premier écart (E1) prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral (3) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1) assemblé.
  2. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit premier écart (E1) prédéfini est compris entre 0,50 mm et 1,20 mm.
  3. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit premier écart (E1) prédéfini est compris entre 0,50 mm et 0,70 mm.
  4. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est coudé ou/et vrillé au niveau de son attache audit piton (7) de façon à éloigner de ladite surface périphérique (20) la partie active (61) de ladite spire extérieure (6).
  5. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface périphérique (20) est distante dudit piton (7) d'une valeur supérieure à un deuxième écart (E2) prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral (3) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite zone périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1) assemblé.
  6. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit deuxième écart (E2) prédéfini est compris entre 0,05 mm et 0,20 mm.
  7. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit deuxième écart (E2) prédéfini est compris entre 0,05 mm et 0,10 mm.
  8. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface périphérique (20) est accessible, d'au moins un côté dudit balancier (2), à un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de traitement thermique dans un volume extérieur à une première surface (21) de révolution autour dudit axe de pivotement (D) et s'appuyant sur le rayon minimal (201) de ladite surface périphérique (20) et à une distance supérieure à un troisième écart (E3) de tout point actif dudit spiral (3) pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral (3) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2).
  9. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite première surface (21) est un cône dont le sommet (S1) est du même côté que ledit spiral (3) par rapport audit balancier (2).
  10. Ensemble (1) balancier-spiral selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite première surface (21) fait, avec ledit axe de pivotement (D), dans une coupe passant par ledit axe de pivotement (D), un angle (β) inférieur à une valeur (β0) prédéterminée.
  11. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit balancier (2) comporte comme seuls moyens de réglage des vis de réglage (9) mobiles seulement entre une première position de butée (91) sur ledit balancier (1) sur lesquelles leur tête (93) est en appui en réglage d'usine, et une deuxième position de butée (92) limitant leur pouvoir réglant limité à 30 secondes par jour pour les besoins de l'après-vente.
  12. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit balancier (2) est usiné pour sa mise d'inertie ou/et son équilibrage sous forme de sillons (S) étroits de profondeur (P) supérieure à une fois leur largeur (L).
  13. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est réalisé en silicium ou oxyde de silicium ou en diamant monocristallin ou en diamant polycristallin ou en verre ou en verre métallique ou en métal amorphe ou en quartz ou en un matériau paramagnétique ou en un matériau ferromagnétique ou en alliage antiferromagnétique.
  14. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est prétraité thermiquement de façon à résister à un échauffement localisé dans une zone voisine lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2).
  15. Ensemble (1) balancier-spiral selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est indéréglable et que ledit piton (7) est également indéréglable.
  16. Mécanisme oscillateur (10) d'horlogerie comportant au moins un ensemble balancier-spiral (1) selon l'une des revendications précédentes monté sur une platine (8) porteuse d'un piton (7) par l'intermédiaire d'un coq (80), caractérisé en ce que ledit spiral (3) est indéréglable, en ce que ledit piton (7) est indéréglable, et en ce que ledit coq (80) est de forme dégagée et comporte au moins un dégagement (81) pour faciliter un flux d'aspiration créé dans ledit mécanisme (10) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1) assemblé..
  17. Mécanisme oscillateur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite platine (8) comporte au moins un trou débouchant (82) pour faciliter un flux d'aspiration créé dans ledit mécanisme (10) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1) assemblé.
  18. Mouvement d'horlogerie (100) comportant un dit mécanisme oscillateur (10) selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est indéréglable, et en ce que ledit piton (7) est indéréglable.
  19. Mouvement d'horlogerie (100) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est indéréglable, en ce que ledit piton (7) est indéréglable, et en ce que ledit ensemble balancier-spiral (1)comporte comme seuls moyens de réglage des dites vis de réglage (9) dudit balancier (2) selon la revendication 9.
  20. Mouvement d'horlogerie (100) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit spiral (3) est indéréglable, en ce que ledit piton (7) est indéréglable, et en ce que ledit ensemble balancier-spiral (1) est sans raquetterie et sans aucun moyen de réglage en service.
  21. Pièce d'horlogerie (200) comportant au moins un dit mouvement (100) selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que ladite pièce (200) est une montre.
  22. Procédé de mise d'inertie ou et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral (1) comportant au moins un balancier (2) pivotant autour d'un axe de pivotement (D) et au moins un spiral (3), par une reprise d'usinage sur une partie dudit balancier (2), caractérisé en ce que, selon ce procédé :
    - on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires ;
    - on définit la valeur d'un premier écart (E1), constituant la distance minimale entre tout point dudit spiral (3) et une zone de reprise d'usinage;
    - on détermine une surface périphérique (20), en périphérie dudit balancier (2), pour y effectuer cette reprise d'usinage, tout point de ladite surface (20) étant éloigné dudit spiral (3) d'au moins la valeur dudit premier écart (E1);
    - on fige en position, de façon indéréglable, les extrémités dudit spiral (3) par rapport, d'une part audit balancier (2), et d'autre part à un piton (7) que l'on immobilise de façon indéréglable par rapport à une platine (8) ou un coq (80) d'un mouvement (10) ;
    - on immobilise d'éventuels moyens de réglage (9) dudit balancier (2) dans une position de reprise ;
    - on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage.
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