EP2867734B1

EP2867734B1 - Ressort-moteur pour une piece d'horlogerie

Info

Publication number: EP2867734B1
Application number: EP13725709.3A
Authority: EP
Inventors: Christian Charbon; Maxime GOVAERTS; Pierre Cusin; Marco Verardo
Original assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Current assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: CN104412175B; JP5961755B2; JP2015519578A; US9329571B2; WO2014001017A1; US20150277380A1; RU2634792C2; RU2015102621A; HK1208270A1; CN104412175A; EP2867734A1

Description

Domaine de l'invention

L'invention se rapporte à un ressort-moteur pour une pièce d'horlogerie et notamment pour un ressort-moteur destiné à être intégré à un barillet.

Arrière-plan de l'invention

Il est connu de souder une bride sur un ressort de barillet ou de sonnerie pour limiter le déplacement du ressort dans leur tambour lorsqu'il est déchargé. Le document FR 2 070 714 divulgue un ressort-moteur comportant une bride terminale, reliée au ressort par une spire terminale d'épaisseur croissante, qui porte une bride glissante. Les documents EP 2 466 303 et FR 1552 454 divulguent une bride en une seule pièce avec la lame. Toutefois, les ressorts notamment de sonnerie étant très petits, il est très délicat de fabriquer de si petites brides et de les fixer à des lames si petites.

Résumé de l'invention

Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un ressort-moteur simplifiant les étapes de fabrication de petites dimensions tout en diminuant significativement le taux de rebut.
A cet effet l'invention se rapporte à un ressort-moteur selon la revendication 1.
On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame du ressort-moteur.
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont specifiées dans les revendications dépendantes.

Description sommaire des dessins

D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une représentation d'un ressort-moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 2 est une représentation d'un ressort-moteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
les figures 3 à 6 sont des représentations des étapes successives d'un procédé de fabrication d'un ressort-moteur selon l'invention ;
la figure 7 est une représentation d'un ressort-moteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

L'invention se rapporte à un ressort-moteur comme pour un barillet ou une sonnerie d'une pièce d'horlogerie. Bien évidemment, d'autres applications nécessitant un ressort-moteur sont envisageables comme par exemple un automate.
Dans un premier exemple illustré à la figure 1, le ressort-moteur 1 comporte une lame 3 métallique enroulée sur elle-même. De plus, la lame 3 comporte une surépaisseur 5 sur une partie de la spire externe formant une bride 7 en une seule pièce avec la lame 3. Comme visible à la figure 1, la surépaisseur 5 s'étend radialement selon une épaisseur sensiblement uniforme vers l'extérieur du ressort-moteur 1, c'est-à-dire que l'intérieur de la spire externe peut toujours glisser contre l'extérieur du reste de la lame 3. De plus, la surépaisseur 5 est formée entre le début de la spire externe et avant l'extrémité libre de la spire externe, c'est-à-dire que l'extrémité libre de la spire externe comporte sensiblement la même section que le reste de la spire externe non épaissie. On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride 7 sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride 7 est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame 3 du ressort-moteur 1.
Dans l'exemple illustré à la figure 1, la lame 3 du ressort-moteur 1 comporte également, au niveau de sa spire interne, un oeillet 9 venu de matière avec la lame 3 et destiné à coopérer, par exemple, avec le crochet d'une bonde. Cette architecture permet, comme cela sera expliqué ci-dessous, d'être très précis sur les dimensions de l'ouverture de l'oeillet 9 ainsi que son positionnement sur la spire interne de la lame 3.
Dans un deuxième exemple illustré à la figure 2, le ressort-moteur 11 comporte une lame 13 métallique enroulée sur elle-même. De plus, la lame 13 comporte une surépaisseur 15 sur une partie de la spire externe formant une bride 17 en une seule pièce avec la lame 13. Comme visible à la figure 2, la surépaisseur 15 s'étend radialement selon une épaisseur sensiblement uniforme vers l'extérieur du ressort-moteur 11, c'est-à-dire que l'intérieur de la spire externe peut toujours glisser contre l'extérieur du reste de la lame 13. De plus, la surépaisseur 15 est formée entre le début de la spire externe et avant l'extrémité libre de la spire externe, c'est-à-dire que l'extrémité libre de la spire externe comporte sensiblement la même section que le reste de la spire externe non épaissie. On comprend donc que les écueils générés par les petites dimensions de la bride 17 sont annulées par la construction monobloc. De plus, la bride 17 est toujours parfaitement positionnée par rapport à la lame 13 du ressort-moteur 11.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, la lame 13 du ressort-moteur 11 comporte également, au niveau de sa spire interne, une virole 19 venue de matière avec la lame 13 et destinée à coopérer, par exemple, avec une bonde ou plus globalement un axe pivotant. Cette architecture permet, comme cela sera expliqué ci-dessous, d'être très précis sur les dimensions de l'ouverture de la virole 19 ainsi que son positionnement sur la spire interne de la lame 13.
Les figures 3 à 6 présentent des étapes successives principales du procédé de fabrication par électroformage d'un ressort-moteur 1, 11 selon l'invention. Préférentiellement, le procédé comporte une première étape consistant à se munir d'un substrat 41 comportant une couche supérieure électriquement conductrice. Cette couche peut être obtenue par le dépôt d'un matériau électriquement conducteur sur un matériau isolant ou par le fait que le substrat est formé en un matériau électriquement conducteur.
Les étapes principales d'un électroformage consistent à former un moule puis à remplir ce moule à l'aide d'un matériau, par exemple, à l'aide d'une galvanoplastie. Ce type d'électroformage est connu sous l'abréviation L.I.G.A. provenant des termes allemands « röntgenLithographie, Galvanoformung & Abformung". Il existe plusieurs types de processus du type L.I.G.A. suivant que le moule à plusieurs niveaux est formé entre chaque galvanoplastie ou est formé entièrement pour être, seulement après, rempli. Pour l'explication ci-dessous, la technique présentée consiste à former chaque niveau, c'est-à-dire former un niveau du moule et le remplir avant de passer au niveau suivant. Bien entendu, tout type d'électroformage, du type L.I.G.A. ou non, capable de former un ressort-moteur monobloc à au moins un niveau est envisageable.
Comme illustré aux figures 3 et 4, dans un premier temps, le premier niveau 47 du moule 42 est formé à l'aide, par exemple, d'une photolithographie d'une résine comme illustré à la figure 3. Il est formé au moins une cavité de forme correspondante au motif du futur ressort-moteur 1, 11, c'est-à-dire avec sa bride 7, 17 intégrée et, éventuellement, sa virole 19. Le premier niveau est ensuite rempli par électrodéposition d'un matériau métallique 46. Bien entendu, dans le cas du deuxième mode de réalisation, un seul niveau peut être suffisant pour former le futur ressort-moteur 11 avec sa bride 17 intégrée et, éventuellement, sa virole 19.
Dans le cas du premier mode de réalisation, si plusieurs niveaux sont désirés pour former notamment l'oeillet 9, comme illustré à la figure 5 de manière similaire au premier temps, dans un deuxième et un troisième temps, un deuxième et troisième niveau est formé à l'aide, par exemple, également d'une photolithographie d'une résine.
Dans un deuxième temps, il est formé au moins un évidement de forme correspondante à un deuxième motif, c'est-à-dire avec ajout de matière au niveau du futur creux de l'oeillet 9 et communiquant avec ladite au moins une cavité du premier niveau 47. Le deuxième niveau 49 est ensuite rempli par électrodéposition d'un matériau métallique 48.
Enfin, de manière similaire, dans le troisième temps, il est formé au moins une deuxième cavité de forme correspondante à celle par exemple du premier motif du premier niveau, c'est-à-dire la lame 3 avec sa bride 7 intégrée et communiquant avec ladite au moins une cavité du premier niveau et l'évidement du deuxième niveau. Le troisième niveau est ensuite rempli par électrodéposition d'un matériau métallique 50.
Il reste plus qu'à libérer le ressort-moteur 1, 11 sur le ou les niveaux ainsi formés du substrat 41 et des résines 47, 49 comme illustré à la figure 6 afin de monter le ressort-moteur 1, 11 par exemple une pièce d'horlogerie.
Préférentiellement selon l'invention, le matériau métallique 46, 48, 50 déposé est un alliage de nickel et de phosphore comme, typiquement, avec sensiblement 12% de phosphore (NiP12). En effet, il a été trouvé satisfaisant d'utiliser ce type d'alliage pour la fabrication d'un ressort-moteur en raison de son module élastique autour de 90GPa et de sa limite élastique autour de 1700 MPa.
On comprend donc qu'il n'y a plus d'étapes séparées de fabrication et de fixation de la bride 7, 17 du ressort-moteur 1, 11. En effet, la bride 7, 17 est directement formée en même temps que la lame 3, 13 du ressort-moteur 1, 11. Suivant les modes de réalisation voulus, cet avantage est également valable pour les éventuelles viroles 19 ou oeillet 9.
Il est donc immédiat que les taux de rebut sont bien plus satisfaisants en enlevant les mauvaises fabrications de bride seule et les mauvaises fixations de la bride sur la lame du ressort-moteur. Enfin, la bride 7, 17, l'oeillet 9 et/ou la virole 19 sont structurellement toujours parfaitement positionnés par rapport à la lame 3, 13.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, l'ensemble oeillet 9 - crochet entre le ressort-moteur 1 et la bonde du barillet peut être inversé. On comprend donc que le ressort-moteur 1 peut être pourvu du crochet en remplacement de l'oeillet 9.
De plus, à la lecture du procédé de fabrication, on comprend qu'un ressort-moteur comme celui 21 illustré à la figure 7 n'est pas plus difficile à fabriquer. Ainsi, dans un mode de réalisation illustré à la figure 7, le ressort-moteur 21 comporte une lame 23 métallique enroulée sur elle-même. La lame 23 comporte une surépaisseur 25 sur une partie de la spire externe formant une base en une seule pièce avec la lame 23. De plus, la lame 23 du ressort-moteur 21 comporte également, au niveau de sa spire interne, une virole 29 venue de matière avec la lame 23 et destinée à coopérer, par exemple, avec une bonde ou plus globalement un axe pivotant.
Comme visible à la figure 7, la surépaisseur 25 s'étend radialement selon une épaisseur sensiblement uniforme vers l'extérieur du ressort-moteur 21, c'est-à-dire que l'intérieur de la spire externe peut toujours glisser contre l'extérieur du reste de la lame 23. La surépaisseur 25 est formée entre le début de la spire externe et avant l'extrémité libre de la spire externe, c'est-à-dire que l'extrémité libre de la spire externe comporte sensiblement la même section que le reste de la spire externe non épaissie.
De plus, la surépaisseur 25 forme une base à au moins une deuxième lame 22, 24 formant une bride 27 en une seule pièce avec la lame 23. Dans le mode de réalisation de la figure 7, ladite au moins une deuxième lame 22, 24 longe au moins partiellement l'extérieur de la spire externe du ressort-moteur 21. Ainsi, avantageusement selon l'invention, ladite au moins une deuxième lame 22, 24 peut par exemple longer la moitié de la spire externe. Ladite au moins une deuxième lame 22, 24 peut également comporter plusieurs deuxième lames 22, 24 s'étendant selon une section et/ou une direction et/ou un sens différent ou non par rapport à la surépaisseur 25 formant sa base. Dans le mode de réalisation de la figure 7, on peut par exemple voir que la surépaisseur 25 formant la base comporte deux deuxième lames 22, 24 d'épaisseur et de hauteur identiques mais de longueurs différentes et s'étendant dans la même direction mais selon des sens opposés.
On comprend également que plusieurs surépaisseurs 5, 15, 25 peuvent être formés sur une même lame 3, 13, 23 sans que le ressort-moteur 1, 11, 21 soit plus difficile à fabriquer.
De plus, la surépaisseur 5, 15, 25 n'entend pas être limitée à celle de l'épaisseur de la lame 3, 13, 23, elle peut également concerner l'épaisseur et/ou la hauteur. Ainsi, à titre d'exemple, la surépaisseur pourrait être selon une plus grande hauteur afin de sélectivement s'arc-bouter entre le tambour et le couvercle du barillet.
Enfin, de manière plus générale, les différents éléments 5, 7, 9, 15, 17, 19, 22, 24, 25, 27, 29 de chaque ressort-moteur 1, 11, 21 peuvent être combinés entre eux.

Claims

Ressort-moteur (21) comportant une lame (23) métallique enroulée sur elle-même comportant une spire externe comprenant une surépaisseur (25) en une seule pièce avec la lame (23) entre le début de la spire externe et avant l'extrémité libre de la spire externe qui forme une base s'étendant radialement selon une épaisseur sensiblement uniforme vers l'extérieur du ressort-moteur et au moins une deuxième lame (22, 24) formant une bride (27) en une seule pièce avec la lame (23) s'étendant à partir de la base et longeant au moins partiellement l'extérieur de la spire externe non-épaissie du ressort-moteur (21).
Ressort-moteur (21) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième lame (22, 24) longe la moitié de la spire externe du ressort-moteur (21).
Ressort-moteur (21) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième lame (22, 24) comporte deux lames (22, 24) s'étendant dans la même direction à partir de la surépaisseur (25) mais selon des sens opposés.
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième lame (22, 24) comporte une épaisseur constante et/ou une hauteur constante.
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite au moins une deuxième lame (22, 24) comporte une épaisseur non constante et/ou une hauteur non constante.
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surépaisseur (25) comporte une épaisseur constante et/ou une hauteur constante.
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surépaisseur (25) comporte une épaisseur non constante et/ou une hauteur non constante.
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une spire interne avec un oeillet (9) venu de forme avec la lame (23).
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une spire interne avec un crochet venu de forme avec la lame (23).
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une spire interne avec une virole (29) venue de forme avec la lame (23).
Ressort-moteur (21) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est formé à base d'un alliage de nickel et de phosphore.
Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte un ressort-moteur (21) selon l'une des revendications précédentes.