EP2930572B1 - Assortiment horloger utilisant un alliage metallique amorphe - Google Patents

Assortiment horloger utilisant un alliage metallique amorphe Download PDF

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EP2930572B1
EP2930572B1 EP15159307.6A EP15159307A EP2930572B1 EP 2930572 B1 EP2930572 B1 EP 2930572B1 EP 15159307 A EP15159307 A EP 15159307A EP 2930572 B1 EP2930572 B1 EP 2930572B1
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EP
European Patent Office
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fixing element
assortment
timepiece component
timepiece
arbor
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EP2930572A2 (fr
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Philippe Dubois
Yves Winkler
Daniel Mallet
Christian Charbon
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Nivarox Far SA
Original Assignee
Nivarox Far SA
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Publication of EP2930572A3 publication Critical patent/EP2930572A3/fr
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    • G04B13/021—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft
    • G04B13/022—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft with parts made of hard material, e.g. silicon, diamond, sapphire, quartz and the like
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    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
    • 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 watchmaking assortment using an amorphous metal alloy and in particular such an assortment comprising a watch component whose material does not comprise a usable plastic field, that is to say with a very limited plastic field.
  • the document CH 699 680 discloses the use of an intermediate piece of plastic or soft metal between a silicon body and an axis allowing, when an axis is driven on the inner diameter of the intermediate piece, to deform the latter in plastic against the body in silicon to secure the silicon body on the axis.
  • WO 2011/161138 A1 discloses the use of at least partially amorphous metal alloys to adjust the positioning of certain watch parts. Indeed, after heating this material to a temperature between its glass transition and crystallization, this material softens and allows the adjustment of the position of certain parts.
  • the main embodiment described in this document concerns the positioning of the pallets in an anchor, but the last paragraph of this document also mentions the positioning (centering) of an axis driven in a wheel.
  • the object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages mentioned above by proposing a watchmaking assortment not using glue for fixing in particular a piece of fragile material on an axis.
  • an at least partially amorphous metal alloy advantageously allows to take the form of any object in the manner of a deformed dough. This malleability of the fastening element combined with the surface roughness of the partially covered part provides sufficient adhesion for a watch application.
  • the invention relates to a timepiece characterized in that it comprises at least one watchmaking assortment according to one of the above variants.
  • the at least partially amorphous metal alloy fastening element will take perfectly the shape of a part of the watch part, and possibly of the driving member, allowing him to grip it without it being necessary to implement a collage.
  • no chemical bond is used to secure the elements together.
  • the holding between the elements is provided only by the surface roughness of the elements.
  • the invention relates to a watchmaking assortment for a timepiece using an amorphous metal alloy and in particular such an assortment comprising a watchmaking part whose material does not comprise a usable plastic domain, that is to say with a field very limited plastic.
  • Such a material may be in no way limiting doped or un doped monocrystalline silicon, polycrystalline silicon doped or not, silicon oxide, quartz, silica, monocrystalline corundum, polycrystalline corundum, alumina, ruby, silicon nitride or silicon carbide.
  • This material may comprise at least one partial coating of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide or a carbon allotrope.
  • other types of material such as other ceramics may be considered as other types of coating.
  • the watchmaking assortment 1, 11, 21 comprises a watch part 3, 13 fixed to an axis 5 by means of a fixing element 7, 17.
  • the fastening element 7, 17 is at least partially amorphous metal alloy and is integral with the watch part 3, 13 by partial depression as visible at figure 8 and 9 .
  • the fixing element 7, 17 comprises a hole 8, 18 in which the shaft 5 is driven.
  • an at least partially amorphous metal alloy advantageously allows to take the form of any object in the manner of a deformed dough. This malleability of the fixing element 7 combined with the surface roughness of the watch part 3, 13 provides sufficient adhesion for a watch application.
  • the set 1 comprises a fixing element 7 which is mounted against a bearing surface 6 of the axis 5 as illustrated in FIG. figure 8 .
  • This first alternative avoids that the watch part 3 touches the axis 5.
  • the watch part 3 comprises, like the fastening element 7, an openwork 4 of larger section than the hole 8.
  • the set 11 comprises on the contrary a watch piece 3 which is mounted against a bearing surface 6 of the axis 5 as illustrated in FIG. figure 9 .
  • This second alternative guarantees an optimal perpendicularity of the watch part 3 with respect to the axis 5.
  • the watch part 3 being pressed between the bearing surface 6 and the fastening element 7, its positioning comprises less degrees of freedom.
  • the fixing element 7, 17 is a magnesium base, titanium-based, zirconium-based, iron-based, cobalt-based, gold-based, palladium-based or platinum-based alloy. More specifically, a fixing element 7, 17 formed by an alloy with at least partially amorphous structure of the ZrTiCuNiBe, PdCuNiP or PtCuNiP type have each been satisfactory.
  • the set 21 comprises a watchmaking part 13 formed with at least one recess 12 making it possible to increase the area of contact with the fastening element 17.
  • Each recess 12 can be blind or through and can be positioned indifferently with respect to of the fastening element 17.
  • the fastening element 17 is mounted against a bearing surface 6 of the axis 5.
  • this variant with a watch part 13 formed with at least one recess 12 can also be assembled according to the second alternative of the figure 9 quoted above, that is to say with the watch part 13 which is mounted against the scope 6 of the axis 5.
  • the watchmaking assortment 1, 11, 21 can thus form all or part of a gear train 101, an exhaust system 103 or a resonator 105. More precisely, the watch part 3, 13 can thus forming a wheel 102, a pinion 104, 112, an oscillating mass 106, a spring (such as for example a mainspring), an escape wheel 107, an anchor rod 108, a dart 110 anchor 109, an anchor fork 111 109, a rocker 113, a plate (such as for example a double plate holding an ankle) or a spiral 115.
  • a spring such as for example a mainspring
  • the watchmaking assortment 31, 41, 51 comprises a watch part 33, 43 fixed to an axis 35 by means of a fastening element 37, 47 and a driving member 39, 49.
  • the fastening element 37, 47 is at least partially amorphous metal alloy is integral with the watch part 33, 43 and the driving member 39, 49 by partial depression respectively as visible to figure 14 and 15 .
  • the driving member 39, 49 comprises a hole 38, 48 in which the shaft 35 is driven.
  • an at least partially amorphous metal alloy advantageously allows to take the form of any object in the manner of a deformed dough. This malleability of the fixing element 37, 47 combined with the surface roughness of the watch part 33, 43 and the driving member 39, 49 provides sufficient adhesion for a watch application.
  • the set 31 comprises a driving member 39 which is mounted against a bearing surface 36 of the shaft 35 as illustrated in FIG. figure 14 .
  • This first alternative prevents the watch part 33 from touching the axis 35.
  • the watchmaking piece 33 comprises, like the driving member 39, an opening 34, but of larger section than the hole 38.
  • the set 41 comprises on the contrary a watch piece 33 which is mounted against a bearing 36 of the axis 35 as illustrated in FIG. figure 15 .
  • This second alternative guarantees an optimal verticality of the watch part 33 with respect to the axis 35.
  • the timepiece 33 being pressed between the bearing surface 36 and the driving member 39, its positioning comprises less degrees of freedom.
  • At least one fifth of the height of the watch part 33, 43 and the height of the driving member 39, 49 covered by the fixing element 37, 47 allows good fastening when the height of the watch part 33, 43 and / or the height of the driving member 39, 49 are each between 100 and 500 microns.
  • the fixing element 37, 47 is a magnesium base, titanium-based, zirconium-based, iron-based, cobalt-based, gold-based, palladium-based or platinum-based alloy. More specifically, a fastening element 37, 47 formed by an alloy with at least partially amorphous structure of the ZrTiCuNiBe, PdCuNiP or PtCuNiP type have each been satisfactory.
  • the driving member 39, 49 is preferably a metal or a metal alloy such as stainless steel, brass or nickel silver.
  • the set 51 comprises a watchmaking part 43 formed with at least one recess 42 making it possible to increase the area of contact with the fastening element 47. It is also visible that the driving member 49 may also comprise at least one 46.
  • the recesses 42, 46 may be blind or through and may be positioned indifferently in relation to the fastening element 47.
  • the driving member 49 is mounted against a bearing 36 of the axis 35.
  • this variant with a watch part 43 formed with at least one recess 42 and / or a driving member 49 formed with at least one recess 46 can also be assembled according to the second alternative of the figure 15 quoted above, that is to say with the watch part 43 which is mounted against the bearing surface 36 of the axis 35.
  • the watchmaking assortment 31, 41, 51 can thus form all or part of a gear train 101, an exhaust system 103 or a resonator 105. More precisely, the watchmaking component 33, 43 can thus forming a wheel 102, a pinion 104, 112, an oscillating mass 106, a spring (such as for example a mainspring), an escape wheel 107, an anchor rod 108, a dart 110 d anchor 109, an anchor fork 111 109, a rocker 113, a plate (such as for example a double plate holding an ankle) or a spiral 115.
  • a spring such as for example a mainspring
  • the method according to the invention comprises a first step a) intended to manufacture a watch part 3, 13, 23 and a fastening element 7 ', 27' in at least partially amorphous metal alloy provided with a hole 8 ', 28'.
  • a hairspring 23 is used as a watch piece in the example of Figures 1 to 5 .
  • the timepiece 3, 13, 23 can not be limited to a spiral.
  • the watch 23 comprises a ferrule 22 having a substantially triangular opening 24 and a blade 20 wound on itself.
  • a similar ajourage 4 and a watch piece 3 are also shown schematically in the figure 6 .
  • FIG. 3 is shown a fastener 27 'according to the invention of substantially annular shape and having a hole 28' through.
  • This fixing element 27 ' is a blank, that is to say a preform intended to be deformed during step b) to form the final fastening element 27. So we understand that its shape does not have a primary importance as the geometry of the hole 28 'as explained below.
  • a similar hole 8 'and fastener 7' are also shown schematically in FIG. figure 6 .
  • a hole 8 ', 28' at this stage is not essential. Indeed, alternatively a disk could be used in place of a substantially annular shaped element. The hole could then be formed when the disc is hot deformed.
  • the fastening element 7 ', 27' is a magnesium-base, titanium-based, zirconium-based, iron-based, cobalt-based, gold-based, palladium-based or platinum-based alloy.
  • a fixing element 7 ', 27' formed by an alloy with at least partially amorphous structure of the ZrTiCuNiBe, PdCuNiP or PtCuNiP type have each been satisfactory.
  • the fastening element 7 ', 27' can be formed from a strip or wire and then cut into it.
  • a fast hardening on disk (called “melt spinning” in English) or a casting followed by quenching can be envisaged.
  • the method according to the invention continues with the second step b) intended to partially drive the watch part 3, 23 into the fastening element 7 ', 27' heated between its glass transition temperature Tg and its crystallization temperature Tx in order to to form a watch-piece assembly 3, 23 - fixing element 7, 27 as illustrated in FIGS. figures 4 and 7 .
  • the at least partially amorphous metallic alloy fastener element 7 ', 27' when it is heated between its glass transition temperature Tg and its crystallization temperature Tx, sees its viscosity drop down to allow the watch piece 3, 23 can be pushed by simple push. As visible to figures 4 and 7 the fixing element 7 ', 27' then deforms to finally form the fastening element 7, 27 in partial overlap of the watch part 3, 23.
  • the method also allows the watch part 13 to also see its (or its) recess (s) 12 be at least partially filled by the fastening element 17 in addition to said recovery explained above . It is immediately understood that this variant allows a higher attachment by increasing the contact surface between the fastening element 17 and the watch part 13.
  • a template can be used to limit the deformation of the fastening element 7, 17, 27 according to certain dimensions such as that the section of the hole 8, 18, 28 and that of the peripheral wall of the fixing element 7, 17, 27, or, as explained above, forming the hole 8, 18, 28 in the roughing disk of the fastener.
  • a spacer can be used in step b) to ensure the depth of penetration of the watch part 3, 13, 23 into the fastener 7, 17, 27.
  • This spacer is used, for example, to ensure that a minimum thickness of 50 ⁇ m of the fixing element 7, 17, 27 remains after step b), that is to say, for the first alternative of figures 8 and 12 there must be a minimum of 50 ⁇ m of fixing element 7, 17, 27 between the bearing surface 6 and the watch part 3, 13, 23.
  • the method may comprise an intermediate step d) intended to hold the timepiece assembly 3, 13, 23 - fastening element 7, 17, 27 above the glass transition temperature Tg of the fixing element 7, 17, 27 in order to make the fixing element 7, 17, 27 more ductile.
  • a temperature maintenance makes it possible to initiating a crystallization in particular at the hole 8, 18, 28 able to facilitate the final step c) explained below.
  • step c) intended to drive an axis 5, 25 into the hole 8, 18, 28 of the fixing element 7, 17, 27 for forming the watchmaking assortment 1, 11, 21, that is to say a unitary assembly formed of an axis 5, 25, of a fastening element 7, 17, 27 and a watch part 3, 13, 23.
  • step c) the fastening element 7, 17 is pressed against the bearing surface 6, 26 of the axis 5, as illustrated in FIGS. Figures 4-5 , 8 and 12 .
  • step c) the timepiece 3, 13, 23 is pressed against the bearing surface 6.26 of the axis 5.25 as illustrated in FIG. figure 9 .
  • the timepiece 3, 13, 23, having an opening 4, 14, 24 which extends around the hole 8, 18, 28 of the element of fixation 7, 17, 27 having a larger section undergoes only minimal stress, or even no stress, during step c), that is to say that almost all or all, of the driving force exerted during step c) will be supported by the fixing element 7, 17, 27.
  • This allows to leave a gap, that is to say an area without material as visible to figures 8 , 9 and 12 between the wall of the timepiece 3, 13, 23 delimiting the opening 4, 14, 24 and the outer diameter of the axis 5, against which the fixing element 7, 17, 27 is driven.
  • the method according to the invention comprises a first step a ') intended to manufacture a watch part 33, 43, an at least partially amorphous metal alloy fastener and a driving member 39, 49 provided with a hole 38, 48.
  • the timepiece 33, 43 and the fixing element may be substantially identical in shape to those 3, 13, 23, 7 ', 27' of the first embodiment. It is therefore understood that the shape of the fastener is not of paramount importance.
  • the driving member 39, 49 is in the form of a washer and has a hole 38, 48 whose geometry is important to be controlled.
  • the method according to the invention continues with the second step b ') intended to partially drive the watch part 33, 43 and the driving member 39, 49 into the fastening element heated between its glass transition temperature Tg and its crystallization temperature Tx in order to form a watch-piece assembly 33, 43 - fixing element 37, 47 - hunting member 39, 49.
  • the at least partially amorphous metal alloying element when it is heated between its glass transition temperature Tg and its crystallization temperature Tx, sees its viscosity drop to allow the watch part 33, 43 to be filled to be pushed by simple push. As visible to figures 13 and 16 the fixing element then deforms to finally form the fastening element 37, 47 in partial overlap of the watch part 33, 43 and the driving member 39, 49.
  • the method also allows the watch part 43 to also see its (or its) recess (s) 42 and / or the hunting member 49 to see also its (or its) recess ( s) 46 be at least partially filled by the fastener 47 in addition to said overlap explained above. It is immediately understood that this variant allows a higher attachment by increasing the contact surface between the fixing element 47 and the watch part 43 and / or the fixing element 47 and the driving member 49.
  • a template can be used to limit the deformation of the fixing element 37, 47 according to certain dimensions such as that of the inner wall and that of the peripheral wall of the fixing element 37, 47.
  • a spacer may be used during step b ') to guarantee the depth of penetration of the watch part 33, 43 and the driving member 39, 49 in the fixing element 37, 47.
  • This spacer is for example used to ensure that a minimum thickness of 50 microns of the fastener 37, 47 between the watch part 33, 43 and the driving member 39.49.
  • step c ' intended to drive an axis 35 in the hole 38, 48 of the driving member 39, 49 to form the watchmaking assortment 31, 41, 51, that is, that is to say in an integral assembly formed of an axis 35, a driving member 39, 49, a fixing member 37, 47 and a timepiece 33, 43.
  • step c ' the driving member 39, 49 is pressed against the bearing surface 36 of the shaft 35 as illustrated in FIGS. figures 14 and 16 .
  • step c ' the timepiece 33, 43 is pressed against the bearing surface 36 of the axis 35 as illustrated in FIG. figure 15 .
  • the watch part 33, 43 having an opening 34, 44 which extends around the hole 38, 48 of the driving member 39, 49 having a larger section and, does not undergo any stress during step c '), that is to say that all of the driving force exerted during step c') will be supported by the body of hunting 39, 49.
  • This allows to leave a gap, that is to say an area without matter as visible to Figures 14, 15 and 16 between the wall of the watch part 33, 43 delimiting the opening 34, 44 and the outer diameter of the axis 35 against which the driving member 39, 49 is driven.
  • the fastening element 7, 17, 27, 37, 47 of at least partially amorphous metal alloy will take perfectly the shape of a part of the timepiece 3, 13, 23, 33, 43, and possibly the driving member 39, 49, allowing it in combination with the surface roughness of the watch part 3, 13, 23, 33, 43 and possibly the driving member 39, 49 to grip it without it is no longer necessary to implement a bonding.
  • the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible of various variations and modifications that will occur to those skilled in the art.
  • the geometry of the timepiece 3, 13, 23, 33, 43 may differ without the advantages of the present description being lost.
  • Step c), c ') of driving the axis 5, 25, 35 could also be done at a temperature above the glass transition temperature Tg of the at least partially amorphous metal alloy to slightly soften the latter to reduce the stress on the material of the watch part 3, 13, 23, 33, 43 while maintaining a good performance.
  • the method could comprise a first phase c1) intended to heat the axis above the glass transition temperature of the fixing element and a second phase c2) intended to drive the axis in the hole of the fastener or the driving member to raise the temperature of the contact surface of the fastener above its glass transition temperature for the purpose of locally softening the fixing element to reduce the stresses on the material of the watch piece while maintaining a good performance.
  • This heating would also facilitate the formation of a hole through the passage of the axis in the case where a disc is used to form the fastener in step a). This configuration would finally reduce the risk of separation of the assembly formed in step b), b ').
  • the watch parts could be held integral with their etching plate and the fastening elements of their band or wire to mount them on each other for step b), b ' ) of solidarity (called “wafer scale assembly” in English).
  • several sets could be driven on their respective axis during the same step c), c ').

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se rapporte à un assortiment horloger utilisant un alliage métallique amorphe et notamment un tel assortiment comportant une pièce horlogère dont le matériau ne comporte pas de domaine plastique utilisable, c'est-à-dire avec un domaine plastique très restreint.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Les assemblages actuels comportant une pièce à base de silicium sont généralement solidarisés par collage. Une telle opération nécessite une extrême finesse d'application ce qui la rend coûteuse.
  • Le document CH 699 680 divulgue l'utilisation d'une pièce intermédiaire en plastique ou en métal mou entre un organe en silicium et un axe permettant, lorsqu'un axe est chassé sur le diamètre interne de la pièce intermédiaire, de déformer cette dernière plastiquement contre l'organe en silicium afin de solidariser l'organe en silicium sur l'axe.
  • WO 2011/161138 A1 décrit l'utilisation des alliages métalliques au moins partiellement amorphes pour régler le positionnement de certaines pièces horlogères. En effet, après le chauffage de ce matériau à une température comprise entre sa transition vitreuse et sa cristallisation, ce matériau se ramollit et permet l'ajustement de la position de certaines pièces. Le mode de réalisation principal décrit dans ce document concerne le positionnement des palettes dans une ancre, mais le dernier paragraphe de ce document mentionne aussi le positionnement (centrage) d'un axe chassé dans une roue.
    • Résumé de l'invention
  • Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un assortiment horloger n'utilisant pas de colle pour fixer notamment une pièce en matériau fragile sur un axe.
  • A cet effet, selon un premier mode de réalisation, l'invention se rapporte à un assortiment horloger comportant une pièce horlogère fixée à un axe à l'aide d'un élément de fixation comportant un trou dans lequel est chassé ledit axe, la pièce horlogère comportant un ajourage qui s'étend autour du trou de l'élément de fixation en ayant une plus grande section afin de laisser un interstice entre la paroi de l'ajourage et l'axe, ladite pièce horlogère étant fabriquée en un matériau différent du matériau dudit élément de fixation, caractérisé en ce que l'élément de fixation est en alliage métallique au moins partiellement amorphe et en ce qu'au moins une partie de la pièce horlogère est enfoncée, selon la direction de l'axe, dans l'épaisseur de l'élément de fixation afin que la pièce horlogère et l'élément de fixation soient solidarisés. Conformément à d'autres variantes avantageuses du premier mode de réalisation de l'invention :
    • la pièce horlogère ou l'élément de fixation est monté contre une portée de l'axe ;
    • au moins un cinquième de la hauteur de la pièce horlogère est recouvert par l'élément de fixation ;
    • la pièce horlogère comporte au moins un évidement permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, l'invention se rapporte à un assortiment horloger comportant une pièce horlogère fixée à un axe à l'aide d'un élément de fixation et d'un organe de chassage comportant un trou dans lequel est chassé ledit axe, la pièce horlogère comportant un ajourage qui s'étend autour du trou de l'organe de chassage en ayant une plus grande section afin de laisser un interstice entre la paroi de l'ajourage et l'axe, ladite pièce horlogère étant fabriquée en un matériau différent du matériau dudit élément de fixation, caractérisé en ce que l'élément de fixation est en alliage métallique au moins partiellement amorphe et en ce qu'au moins une partie de la pièce horlogère et de l'organe de chassage sont enfoncées, selon la direction de l'axe, dans l'épaisseur de l'élément de fixation afin que la pièce horlogère, l'organe de chassage et l'élément de fixation soient solidarisés. Conformément à d'autres variantes avantageuses du deuxième mode de réalisation de l'invention :
    • la pièce horlogère ou l'organe de chassage est monté contre une portée de l'axe ;
    • au moins un cinquième des hauteurs de la pièce horlogère et de l'organe de chassage sont recouverts par l'élément de fixation ;
    • l'organe de chassage et/ou la pièce horlogère comportent au moins un évidement permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation ;
    • l'organe de chassage est formé en un métal ou en un alliage métallique.
  • Conformément à ces deux modes de réalisation, on comprend avantageusement selon l'invention, qu'uniquement par enfoncement partiel de la pièce horlogère par l'élément de fixation, il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre un collage. En effet, sous certaines conditions expliquées ci-dessous, un alliage métallique au moins partiellement amorphe autorise de manière avantageuse à prendre la forme de n'importe quel objet à la manière d'une pâte déformée. Cette malléabilité de l'élément de fixation conjuguée à la rugosité de surface de la pièce partiellement recouverte offre une adhérence suffisante pour une application horlogère.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses des premier et deuxième modes de réalisation de l'invention :
    • la pièce horlogère comporte du silicium monocristallin dopé ou non, du silicium polycristallin dopé ou non, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, du rubis, du nitrure de silicium, du carbure de silicium ;
    • la pièce horlogère comporte au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone ;
    • l'élément de fixation est formé en un alliage à base magnésium, à base titane, à base zirconium, à base fer, à base cobalt, à base or, à base palladium ou à base platine ;
    • l'élément de fixation est formé par un alliage à structure au moins partiellement amorphe du type ZrTiCuNiBe, PdCuNiP ou PtCuNiP ;
    • l'assortiment forme tout ou partie d'un rouage tel qu'une roue, un pignon, une masse oscillante ou un ressort ;
    • l'assortiment forme tout ou partie d'un système d'échappement tel qu'une roue d'échappement, une baguette d'une ancre, un dard d'une ancre ou une fourchette d'une ancre ;
    • l'assortiment forme tout ou partie d'un résonateur tel qu'un balancier, un plateau ou un spiral.
  • Plus généralement, l'invention se rapporte à une pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un assortiment horloger selon l'une des variantes ci-dessus.
  • Selon un premier mode de réalisation, l'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'un assortiment horloger comportant les étapes suivantes :
    1. a) fabriquer séparément une pièce horlogère et un élément de fixation, ledit élément de fixation étant fabriqué en alliage métallique au moins partiellement amorphe, ladite pièce horlogère étant fabriquée en un matériau différent dudit élément de fixation ;
    2. b) enfoncer partiellement au moins une partie de la pièce horlogère dans l'épaisseur de l'élément de fixation chauffé entre sa température de transition vitreuse et sa température de cristallisation afin de former un ensemble pièce horlogère - élément de fixation ;
    3. c) chasser un axe dans un trou de l'élément de fixation pour former l'assortiment horloger en laissant un interstice entre la pièce horlogère et l'axe.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses du premier mode de réalisation de l'invention :
    • le trou est formé lors de l'étape a), lors de l'étape b) ou lors de l'étape c) ;
    • le procédé comporte en outre, entre l'étape b) et l'étape c), l'étape d) : maintenir l'ensemble pièce horlogère - élément de fixation au-dessus de la température de transition vitreuse de l'élément de fixation afin de rendre plus ductile l'élément de fixation ;
    • l'étape c) comporte une première phase c1) destinée à chauffer l'axe au-dessus de la température de transition vitreuse de l'élément de fixation et une deuxième phase c2) destinée à chasser l'axe dans le trou de l'élément de fixation ou de l'organe de chassage afin d'élever la température de la surface de contact de l'élément de fixation au-dessus de sa température de transition vitreuse dans le but de ramollir localement l'élément de fixation pour diminuer les contraintes sur le matériau de la pièce horlogère tout en conservant une bonne tenue ;
    • l'axe comporte une portée et, soit la pièce horlogère, soit l'élément de fixation est plaqué contre la portée de l'axe lors de l'étape c) de chassage ;
    • la pièce horlogère comporte des évidements permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation ;
    • un gabarit est utilisé lors de l'étape b) afin de garantir la géométrie de l'élément de fixation ;
    • une entretoise est utilisée lors de l'étape b) afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère dans l'épaisseur de l'élément de fixation.
  • Enfin, selon un deuxième mode de réalisation, l'invention se rapporte à un procédé d'assemblage d'un assortiment horloger comportant les étapes suivantes :
    • a') fabriquer séparément une pièce horlogère, un élément de fixation en alliage métallique au moins partiellement amorphe et un organe de chassage muni d'un trou, ladite pièce horlogère étant fabriquée en un matériau différent dudit élément de fixation ;
    • b')enfoncer partiellement au moins une partie de la pièce horlogère et de l'organe de chassage dans l'épaisseur de l'élément de fixation chauffé entre sa température de transition vitreuse et sa température de cristallisation afin de former un ensemble pièce horlogère - élément de fixation - organe de chassage ;
    • c') chasser un axe dans le trou de l'organe de chassage pour former l'assortiment horloger en laissant un interstice entre la pièce horlogère et l'axe.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses du deuxième mode de réalisation de l'invention :
    • l'axe comporte une portée et en ce que la pièce horlogère ou l'organe de chassage est plaqué contre la portée de l'axe lors de l'étape c') de chassage ;
    • la pièce horlogère comporte au moins un évidement permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation ;
    • l'organe de chassage comporte au moins un évidement permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation ;
    • un gabarit est utilisé lors de l'étape b') afin de garantir la géométrie de l'élément de fixation ;
    • une entretoise est utilisée lors de l'étape b') afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère et de l'organe de chassage dans l'épaisseur de l'élément de fixation.
  • Conformément à ces deux modes de réalisation, on comprend avantageusement selon l'invention, que l'élément de fixation en alliage métallique au moins partiellement amorphe va prendre parfaitement la forme d'une partie de la pièce horlogère, et, éventuellement, de l'organe de chassage, lui autorisant à s'y agripper sans qu'il ne soit plus nécessaire de mettre en oeuvre un collage. Avantageusement selon l'invention, aucune liaison chimique n'est utilisée pour solidariser les éléments entre eux. Ainsi, la tenue entre les éléments est assurée uniquement par les aspérités de surface des éléments. A ce titre, le procédé autorise l'économie d'un nettoyage chimique, c'est-à-dire qu'une propreté poussée, comme pour les pièces électroniques, n'est pas nécessaire.
    • 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 :
    • les figures 1 à 5 sont des vues en perspective d'étapes d'assemblage d'un assortiment selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • les figures 6 à 8 sont des vues en coupe d'étapes d'assemblage d'un assortiment selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 9 est une alternative d'assemblage de la figure 8 ;
    • les figures 10 à 12 sont des vues en coupe d'étapes d'assemblage d'un assortiment selon une variante des figures 6 à 8 ;
    • les figures 13 et 14 sont des vues en coupe d'étapes d'assemblage d'un assortiment selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 15 est une alternative d'assemblage de la figure 14 ;
    • la figure 16 est une vue en coupe d'étapes d'un assortiment selon une variante de la figure 14 ;
    • la figure 17 est une vue éclatée d'un mouvement horloger selon l'invention ;
    • la figure 18 est une vue partielle d'un rouage selon l'invention ;
    • la figure 19 est une vue d'une ancre selon l'invention ;
    • la figure 20 est une vue d'une tige de remontoir selon l'invention ;
    • la figure 21 est une vue d'une masse oscillante selon l'invention.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention se rapporte à un assortiment horloger pour une pièce d'horlogerie utilisant un alliage métallique amorphe et notamment un tel assortiment comportant une pièce horlogère dont le matériau ne comporte pas de domaine plastique utilisable, c'est-à-dire avec un domaine plastique très restreint.
  • Un tel matériau peut être de manière nullement limitative du silicium monocristallin dopé ou non, du silicium polycristallin dopé ou non, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, du rubis, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium. Ce matériau pouvant comporter au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone. Bien entendu, d'autres types de matériau tels que d'autres céramiques peuvent envisagés tout comme d'autres types de revêtement.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré notamment aux figures 8 et 9, l'assortiment horloger 1, 11, 21 comporte une pièce horlogère 3, 13 fixée à un axe 5 à l'aide d'un élément de fixation 7, 17. Avantageusement selon l'invention, l'élément de fixation 7, 17 est en alliage métallique au moins partiellement amorphe et est solidaire de la pièce horlogère 3, 13 par enfoncement partiel comme visible aux figure 8 et 9. De plus, avantageusement selon l'invention, l'élément de fixation 7, 17 comporte un trou 8, 18 dans lequel est chassé l'axe 5.
  • On comprend avantageusement selon l'invention, qu'uniquement par recouvrement partiel de la pièce horlogère 3, 13 par l'élément de fixation 7, 17, il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre un collage. En effet, sous certaines conditions expliquées ci-dessous, un alliage métallique au moins partiellement amorphe autorise de manière avantageuse à prendre la forme de n'importe quel objet à la manière d'une pâte déformée. Cette malléabilité de l'élément de fixation 7 conjuguée à la rugosité de surface de la pièce horlogère 3, 13 offre une adhérence suffisante pour une application horlogère.
  • Avantageusement selon l'invention, selon une première alternative du premier mode de réalisation, l'assortiment 1 comporte un élément de fixation 7 qui est monté contre une portée 6 de l'axe 5 comme illustré à la figure 8. Cette première alternative évite que la pièce horlogère 3 touche l'axe 5. En effet, préférentiellement selon l'invention, la pièce horlogère 3 comporte, comme l'élément de fixation 7, un ajourage 4 de plus grande section que le trou 8.
  • Selon une deuxième alternative du premier mode de réalisation, l'assortiment 11 comporte au contraire une pièce horlogère 3 qui est montée contre une portée 6 de l'axe 5 comme illustré à la figure 9. Cette deuxième alternative garantit une perpendicularité optimale de la pièce horlogère 3 par rapport à l'axe 5. En effet, préférentiellement selon l'invention, la pièce horlogère 3 étant plaquée entre la portée 6 et l'élément de fixation 7, son positionnement comporte moins de degrés de liberté.
  • De manière préférée selon l'invention, il a été trouvé qu'au moins un cinquième de la hauteur de la pièce horlogère 3, 13 recouvert par l'élément de fixation 7, 17 permet une bonne solidarisation lorsque la hauteur de la pièce horlogère 3, 13 est comprise entre 100 et 500 µm. De plus, il a également été trouvé préférentiellement qu'une épaisseur minimale de 50 µm de l'élément de fixation 7, 17 au niveau du trou 8, 18 ne recouvrant pas la pièce horlogère 3, 13 permet un bon chassage.
  • Préférentiellement selon l'invention, l'élément de fixation 7, 17 est un alliage à base magnésium, à base titane, à base zirconium, à base fer, à base cobalt, à base or, à base palladium ou à base platine. Plus précisément, un élément de fixation 7, 17 formé par un alliage à structure au moins partiellement amorphe du type ZrTiCuNiBe, PdCuNiP ou PtCuNiP ont chacun donné satisfaction.
  • Selon une variante du premier mode de réalisation visible à la figure 12, l'assortiment 21 comporte une pièce horlogère 13 formée avec au moins un évidement 12 permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation 17. Chaque évidement 12 peut être borgne ou traversant et peut être positionné indifféremment en vis-à-vis de l'élément de fixation 17.
  • Dans l'exemple illustré à la figure 12, l'élément de fixation 17 est monté contre une portée 6 de l'axe 5. Toutefois, bien entendu, cette variante avec une pièce horlogère 13 formée avec au moins un évidement 12 peut également être assemblée selon la deuxième alternative de la figure 9 citée ci-dessus, c'est-à-dire avec la pièce horlogère 13 qui est montée contre la portée 6 de l'axe 5.
  • On comprend immédiatement que l'assortiment horloger 1, 11, 21 peut ainsi former tout ou partie d'un rouage 101, d'un système d'échappement 103 ou d'un résonateur 105. Plus précisément, la pièce horlogère 3, 13 peut ainsi former une roue 102, un pignon 104, 112, une masse oscillante 106, un ressort (tel par exemple qu'un ressort de barillet), une roue d'échappement 107, une baguette 108 d'ancre 109, un dard 110 d'ancre 109, une fourchette 111 d'ancre 109, un balancier 113, un plateau (tel par exemple qu'un double plateau tenant une cheville) ou un spiral 115.
  • Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré notamment aux figures 14 et 15, l'assortiment horloger 31, 41, 51 comporte une pièce horlogère 33, 43 fixée à un axe 35 à l'aide d'un élément de fixation 37, 47 et d'un organe de chassage 39, 49. Avantageusement selon l'invention, l'élément de fixation 37, 47 est en alliage métallique au moins partiellement amorphe, est solidaire de la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39, 49 par enfoncement partiel respectif comme visible aux figure 14 et 15. De plus, avantageusement selon l'invention, l'organe de chassage 39, 49 comporte un trou 38, 48 dans lequel est chassé l'axe 35.
  • On comprend avantageusement selon l'invention, qu'uniquement par recouvrement partiel de la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39, 49 par l'élément de fixation 37, 47, il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre un collage. En effet, sous certaines conditions expliquées ci-dessous, un alliage métallique au moins partiellement amorphe autorise de manière avantageuse à prendre la forme de n'importe quel objet à la manière d'une pâte déformée. Cette malléabilité de l'élément de fixation 37, 47 conjuguée à la rugosité de surface de la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39, 49 offre une adhérence suffisante pour une application horlogère.
  • Avantageusement selon l'invention, selon une première alternative du deuxième mode de réalisation, l'assortiment 31 comporte un organe de chassage 39 qui est monté contre une portée 36 de l'axe 35 comme illustré à la figure 14. Cette première alternative évite que la pièce horlogère 33 touche l'axe 35. En effet, préférentiellement selon l'invention, la pièce horlogère 33 comporte, comme l'organe de chassage 39, un ajourage 34, mais de plus grande section que le trou 38.
  • Selon une deuxième alternative du deuxième mode de réalisation, l'assortiment 41 comporte au contraire une pièce horlogère 33 qui est montée contre une portée 36 de l'axe 35 comme illustré à la figure 15. Cette deuxième alternative garantie une verticalité optimale de la pièce horlogère 33 par rapport à l'axe 35. En effet, préférentiellement selon l'invention, la pièce horlogère 33 étant plaquée entre la portée 36 et l'organe de chassage 39, son positionnement comporte moins de degrés de liberté.
  • De manière préférée selon l'invention, il a été trouvé qu'au moins un cinquième de la hauteur de la pièce horlogère 33, 43 et de la hauteur de l'organe de chassage 39, 49 recouvert par l'élément de fixation 37, 47 permet une bonne solidarisation lorsque la hauteur de la pièce horlogère 33, 43 et/ou la hauteur de l'organe de chassage 39, 49 sont chacune comprise entre 100 et 500 µm.
  • Préférentiellement selon l'invention, l'élément de fixation 37, 47 est un alliage à base magnésium, à base titane, à base zirconium, à base fer, à base cobalt, à base or, à base palladium ou à base platine. Plus précisément, un élément de fixation 37, 47 formé par un alliage à structure au moins partiellement amorphe du type ZrTiCuNiBe, PdCuNiP ou PtCuNiP ont chacun donné satisfaction.
  • De plus, l'organe de chassage 39, 49 est, de manière préférée, un métal ou un alliage métallique tel qu'un acier inoxydable, un laiton ou un maillechort.
  • Selon une variante du deuxième mode de réalisation visible à la figure 16, l'assortiment 51 comporte une pièce horlogère 43 formée avec au moins un évidement 42 permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation 47. Il est également visible que l'organe de chassage 49 peut également comporter au moins un évidement 46. Les évidements 42, 46 peuvent être borgnes ou traversants et peuvent être positionnés indifféremment en vis-à-vis de l'élément de fixation 47.
  • Dans l'exemple illustré à la figure 16, l'organe de chassage 49 est monté contre une portée 36 de l'axe 35. Toutefois, bien entendu, cette variante avec une pièce horlogère 43 formée avec au moins un évidement 42 et/ou un organe de chassage 49 formé avec au moins un évidement 46 peut également être assemblée selon la deuxième alternative de la figure 15 citée ci-dessus, c'est-à-dire avec la pièce horlogère 43 qui est montée contre la portée 36 de l'axe 35.
  • On comprend immédiatement que l'assortiment horloger 31, 41, 51 peut ainsi former tout ou partie d'un rouage 101, d'un système d'échappement 103 ou d'un résonateur 105. Plus précisément, la pièce horlogère 33, 43 peut ainsi former une roue 102, un pignon 104, 112, une masse oscillante 106, un ressort (tel par exemple qu'un ressort de barillet), une roue d'échappement 107, une baguette 108 d'ancre 109, un dard 110 d'ancre 109, une fourchette 111 d'ancre 109, un balancier 113, un plateau (tel par exemple qu'un double plateau tenant une cheville) ou un spiral 115.
  • Des procédés d'assemblage selon l'invention d'un assortiment horloger vont maintenant être expliqués en relation avec les figures 1 à 16. Selon un premier mode de réalisation d'assortiment horloger 1, 11, 21, le procédé selon l'invention comporte une première étape a) destinée à fabriquer une pièce horlogère 3, 13, 23 et un élément de fixation 7', 27' en alliage métallique au moins partiellement amorphe muni d'un trou 8', 28'. Afin de mieux comprendre le procédé, un spiral 23 est utilisé comme une pièce horlogère dans l'exemple des figures 1 à 5. Bien entendu, la pièce horlogère 3, 13, 23 ne saurait se limiter à un spiral.
  • Comme illustré aux figures 1 et 2, la pièce horlogère 23 comporte une virole 22 comportant un ajourage 24 sensiblement triangulaire et une lame 20 enroulée sur elle-même. Un ajourage 4 et une pièce horlogère 3 similaires sont également schématisés à la figure 6.
  • De plus, à la figure 3 est montré un élément de fixation 27' selon l'invention de forme sensiblement annulaire et comportant un trou 28' traversant. Cet élément de fixation 27' est une ébauche, c'est-à-dire une préforme destinée à être déformée lors de l'étape b) pour former l'élément de fixation 27 final. On comprend donc que sa forme n'a pas une importance primordiale tout comme la géométrie du trou 28' comme expliqué ci-dessous. Un trou 8' et un élément de fixation 7' similaires sont également schématisés à la figure 6.
  • Toutefois, la présence d'un trou 8', 28' à ce stade n'est pas indispensable. En effet, alternativement un disque pourrait être utilisé à la place d'un élément de forme sensiblement annulaire. Le trou pourrait alors être formé lorsque le disque est déformé à chaud.
  • Préférentiellement selon l'invention, l'élément de fixation 7', 27' est un alliage à base magnésium, à base titane, à base zirconium, à base fer, à base cobalt, à base or, à base palladium ou à base platine. Plus précisément, un élément de fixation 7', 27' formé par un alliage à structure au moins partiellement amorphe du type ZrTiCuNiBe, PdCuNiP ou PtCuNiP ont chacun donné satisfaction.
  • L'élément de fixation 7', 27' peut être formé à partie d'une bande ou d'un fil puis être découpé dedans. Une trempe rapide sur disque (appelé « melt spinning » en anglais) ou une coulée suivie d'une trempe peuvent être envisagées.
  • Le procédé selon l'invention se poursuit avec la deuxième étape b) destinée à enfoncer partiellement la pièce horlogère 3, 23 dans l'élément de fixation 7', 27' chauffé entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx afin de former un ensemble pièce horlogère 3, 23 - élément de fixation 7, 27 comme illustré aux figures 4 et 7.
  • En effet, l'élément de fixation 7', 27' en alliage métallique au moins partiellement amorphe, quand il est chauffé entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx, voit sa viscosité chuter jusqu'à permettre la pièce horlogère 3, 23 à pouvoir être enfoncée par simple poussée. Comme visible aux figures 4 et 7, l'élément de fixation 7', 27' se déforme alors pour finalement former l'élément de fixation 7, 27 en recouvrement partiel de la pièce horlogère 3, 23.
  • Selon une variante du premier mode de réalisation illustrée aux figures 10 & 11, lors de cette étape b), le procédé permet également à la pièce horlogère 13 de voir également son (ou ses) évidement(s) 12 être au moins partiellement rempli par l'élément de fixation 17 en plus dudit recouvrement expliqué ci-dessus. On comprend immédiatement que cette variante autorise un accrochage supérieur par l'augmentation de la surface de contact entre l'élément de fixation 17 et la pièce horlogère 13.
  • Dans le but de garantir une géométrie prédéterminée de l'élément de fixation à la fin de l'étape b), un gabarit peut être utilisé pour limiter la déformation de l'élément de fixation 7, 17, 27 selon certaines cotes telles que celle de la section du trou 8, 18, 28 et celle de la paroi périphérique de l'élément de fixation 7, 17, 27, voire, comme expliqué ci-dessus, former le trou 8, 18, 28 dans le disque d'ébauche de l'élément de fixation.
  • De manière additionnelle au gabarit ou de manière isolée, une entretoise peut être utilisée lors de l'étape b) afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère 3, 13, 23 dans l'élément de fixation 7, 17, 27. Cette entretoise est par exemple utilisée pour garantir qu'une épaisseur minimale de 50 µm de l'élément de fixation 7, 17, 27 reste après l'étape b), c'est-à-dire, pour la première alternative des figures 8 et 12, qu'il y ait une minimale de 50 µm d'élément de fixation 7, 17, 27 entre la portée 6 et la pièce horlogère 3, 13, 23.
  • De manière optionnelle, après l'étape b) et avant l'étape c) expliquée ci-dessous, le procédé peut comporter une étape intermédiaire d) destinée à maintenir l'ensemble pièce horlogère 3, 13, 23 - élément de fixation 7, 17, 27 au-dessus de la température de transition vitreuse Tg de l'élément de fixation 7, 17, 27 afin de rendre plus ductile l'élément de fixation 7, 17, 27. En effet, un tel maintien en température permet d'initier une cristallisation notamment au niveau du trou 8, 18, 28 propre à faciliter l'étape finale c) expliquée ci-dessous.
  • Enfin, le procédé se termine avec l'étape c) destinée à chasser un axe 5, 25 dans le trou 8, 18, 28 de l'élément de fixation 7, 17, 27 pour former l'assortiment horloger 1, 11, 21, c'est-à-dire en un ensemble solidaire formé d'un axe 5, 25, d'un élément de fixation 7, 17, 27 et d'une pièce horlogère 3, 13, 23.
  • Selon une première alternative de l'étape c), l'élément de fixation 7, 17 est plaqué contre la portée 6, 26 de l'axe 5, 25 comme illustré aux figures 4-5, 8 et 12. Selon une deuxième alternative de l'étape c), la pièce horlogère 3, 13, 23 est plaquée contre la portée 6,26 de l'axe 5,25 comme illustré à la figure 9.
  • On comprend, avantageusement selon le premier mode de réalisation de l'invention, que la pièce horlogère 3, 13, 23, comportant un ajourage 4, 14, 24 qui s'étend autour du trou 8, 18, 28 de l'élément de fixation 7, 17, 27 en ayant une plus grande section, ne subit qu'une contrainte minimale, voire aucune contrainte, lors de l'étape c), c'est-à-dire que la quasi-totalité, voire la totalité, de la contrainte de chassage exercée lors de l'étape c) sera supportée par l'élément de fixation 7, 17, 27. Cela permet de laisser un interstice, c'est-à-dire une zone sans matière comme visible aux figures 8, 9 et 12, entre la paroi de la pièce horlogère 3, 13, 23 délimitant l'ajourage 4, 14, 24 et le diamètre externe de l'axe 5, 25 contre lequel l'élément de fixation 7, 17, 27 est chassé.
  • Selon un deuxième mode de réalisation d'assortiment horloger 31, 41, 51, le procédé selon l'invention comporte une première étape a') destinée à fabriquer une pièce horlogère 33, 43, un élément de fixation en alliage métallique au moins partiellement amorphe et un organe de chassage 39, 49 muni d'un trou 38, 48.
  • Sans être illustrés, la pièce horlogère 33, 43 et l'élément de fixation peuvent être de forme sensiblement identique à ceux 3, 13, 23, 7', 27' du premier mode de réalisation. On comprend donc que la forme de l'élément de fixation n'a pas une importance primordiale. Préférentiellement selon l'invention, l'organe de chassage 39, 49 est en forme de rondelle et comporte un trou 38, 48 dont la géométrie est importante d'être maîtrisée.
  • Le procédé selon l'invention se poursuit avec la deuxième étape b') destinée à enfoncer partiellement la pièce horlogère 33, 43 et l'organe de chassage 39, 49 dans l'élément de fixation chauffé entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx afin de former un ensemble pièce horlogère 33, 43 - élément de fixation 37, 47 - organe de chassage 39, 49.
  • En effet, l'élément de fixation en alliage métallique au moins partiellement amorphe, quand il est chauffé entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx, voit sa viscosité chuter jusqu'à permettre la pièce horlogère 33, 43 à pourvoir être enfoncée par simple poussée. Comme visible aux figures 13 et 16, l'élément de fixation se déforme alors pour finalement former l'élément de fixation 37, 47 en recouvrement partiel de la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39, 49.
  • Selon une variante du deuxième mode de réalisation illustrée à la figure 16, lors de cette étape b'), le procédé permet également à la pièce horlogère 43 de voir également son (ou ses) évidement(s) 42 et/ou l'organe de chassage 49 de voir également son (ou ses) évidement(s) 46 être au moins partiellement rempli par l'élément de fixation 47 en plus dudit recouvrement expliqué ci-dessus. On comprend immédiatement que cette variante autorise un accrochage supérieur par l'augmentation de la surface de contact entre l'élément de fixation 47 et la pièce horlogère 43 et/ou l'élément de fixation 47 et l'organe de chassage 49.
  • Dans le but de garantir une géométrie prédéterminée de l'élément de fixation à la fin de l'étape b'), un gabarit peut être utilisé pour limiter la déformation de l'élément de fixation 37, 47 selon certaines cotes telles que celle de la paroi interne et celle de la paroi périphérique de l'élément de fixation 37, 47.
  • De manière additionnelle au gabarit ou de manière isolée, une entretoise peut être utilisée lors de l'étape b') afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39, 49 dans l'élément de fixation 37, 47. Cette entretoise est par exemple utilisée pour garantir qu'une épaisseur minimale de 50 µm de l'élément de fixation 37, 47 entre la pièce horlogère 33, 43 et de l'organe de chassage 39,49.
  • Enfin, le procédé se termine avec l'étape c') destinée à chasser un axe 35 dans le trou 38, 48 de l'organe de chassage 39, 49 pour former l'assortiment horloger 31, 41, 51, c'est-à-dire en un ensemble solidaire formé d'un axe 35, d'un organe de chassage 39, 49, d'un élément de fixation 37, 47 et d'une pièce horlogère 33, 43.
  • Selon une première alternative de l'étape c'), l'organe de chassage 39, 49 est plaqué contre la portée 36 de l'axe 35 comme illustré aux figures 14 et 16. Selon une deuxième alternative de l'étape c'), la pièce horlogère 33, 43 est plaquée contre la portée 36 de l'axe 35 comme illustré à la figure 15.
  • On comprend, avantageusement selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, que la pièce horlogère 33, 43, comportant un ajourage 34, 44 qui s'étend autour du trou 38, 48 de l'organe de chassage 39, 49 en ayant une plus grande section et, ne subit aucune contrainte lors de l'étape c'), c'est-à-dire que la totalité de la contrainte de chassage exercée lors de l'étape c') sera supportée par l'organe de chassage 39, 49. Cela permet de laisser un interstice, c'est-à-dire une zone sans matière comme visible aux figures 14, 15 et 16, entre la paroi de la pièce horlogère 33, 43 délimitant l'ajourage 34, 44 et le diamètre externe de l'axe 35 contre lequel l'organe de chassage 39, 49 est chassé.
  • En outre, conformément à ces deux modes de réalisation, on comprend, avantageusement selon l'invention, que l'élément de fixation 7, 17, 27, 37, 47 en alliage métallique au moins partiellement amorphe va prendre parfaitement la forme d'une partie de la pièce horlogère 3, 13, 23, 33, 43, et, éventuellement, de l'organe de chassage 39, 49, lui autorisant en combinaison à la rugosité de surface de la pièce horlogère 3, 13, 23, 33, 43 et, éventuellement, de l'organe de chassage 39, 49 à s'y agripper sans qu'il ne soit plus nécessaire de mettre en oeuvre un collage.
  • 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, la géométrie de la pièce horlogère 3, 13, 23, 33, 43 peut différer sans que les avantages de la présente description soient perdus.
  • L'étape c), c') de chassage de l'axe 5, 25, 35 pourrait également se faire à une température supérieure à la température de transition vitreuse Tg de l'alliage métallique au moins partiellement amorphe afin de ramollir légèrement ce dernier pour diminuer les contraintes sur le matériau de la pièce horlogère 3, 13, 23, 33, 43 tout en conservant une bonne tenue. Ainsi, à titre d'exemple, le procédé pourrait comporter une première phase c1) destinée à chauffer l'axe au-dessus de la température de transition vitreuse de l'élément de fixation et une deuxième phase c2) destinée à chasser l'axe dans le trou de l'élément de fixation ou de l'organe de chassage afin d'élever la température de la surface de contact de l'élément de fixation au-dessus de sa température de transition vitreuse dans le but de ramollir localement l'élément de fixation pour diminuer les contraintes sur le matériau de la pièce horlogère tout en conservant une bonne tenue.
  • Ce chauffage faciliterait également la formation d'un trou par le passage de l'axe dans le cas où un disque est utilisé pour former l'élément de fixation lors de l'étape a). Cette configuration permettrait enfin de diminuer les risques de désolidarisation de l'ensemble formé à l'étape b), b').
  • Il est également possible de jouer sur la structuration de surface de l'axe 5, 25, 35 afin d'améliorer l'accroche lors de l'étape c), c') de chassage.
  • De plus, l'utilisation d'un axe 5, 25, 35 à faible coefficient de dilatation est préférable pour limiter le retrait lors du refroidissement qu'il soit effectué lors de l'étape b), b') ou c), c').
  • Enfin, à la lecture des procédés ci-dessus, on comprend qu'il est possible de former plusieurs ensembles en même temps. Ainsi, à titre d'exemple, les pièces horlogères pourraient être maintenues solidaires de leur plaquette de gravage et les éléments de fixation de leur bande ou de leur fil afin de les monter les unes sur les autres pour l'étape b), b') de solidarisation (appelé « wafer scale assembling » en anglais). De manière similaire, plusieurs ensembles pourraient être chassés sur leur axe respectif lors de la même étape c), c').

Claims (38)

  1. Procédé d'assemblage d'un assortiment horloger (1, 11, 21) comportant les étapes suivantes :
    a) fabriquer séparément une pièce horlogère (3, 13, 23) et un élément de fixation (7', 17', 27'), ledit élément de fixation (7', 17', 27') étant fabriqué en alliage métallique au moins partiellement amorphe et ladite pièce horlogère (3, 13, 23) étant fabriquée en un matériau différent dudit élément de fixation (7', 17', 27') ;
    b) enfoncer partiellement au moins une partie de la pièce horlogère (3, 13, 23) dans l'épaisseur de l'élément de fixation (7', 17', 27') chauffé entre sa température de transition vitreuse (Tg) et sa température de cristallisation (Tx) afin de former un ensemble pièce horlogère (3, 13, 23) - élément de fixation (7, 17, 27) ;
    c) chasser un axe (5, 25) dans un trou (8, 18, 28) de l'élément de fixation (7, 17, 27) pour former l'assortiment horloger (1, 11, 21) en laissant un interstice entre la pièce horlogère (3, 13, 23) et l'axe (5, 25).
  2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le trou (8, 18, 28) est formé lors de l'étape a), lors de l'étape b) ou lors de l'étape c).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, entre l'étape b) et l'étape c), l'étape suivante :
    d) maintenir l'ensemble pièce horlogère (3, 13, 23) - élément de fixation (7, 17, 27) au-dessus de la température de transition vitreuse (Tg) de l'élément de fixation (7, 17, 27) afin de rendre plus ductile l'élément de fixation (7, 17, 27).
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape c) comporte en outre les phases suivantes :
    c1) chauffer l'axe (5, 25) au-dessus de la température de transition vitreuse (Tg) de l'élément de fixation (7, 17, 27).
    c2) chasser l'axe (5, 25) dans le trou (8, 18, 28) de l'élément de fixation (7, 17, 27) afin d'élever la température de la surface de contact de l'élément de fixation (7, 17, 27) au-dessus de sa température de transition vitreuse (Tg) dans le but de ramollir localement l'élément de fixation (7, 17, 27) pour diminuer les contraintes sur le matériau de la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) tout en conservant une bonne tenue.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23) est plaquée contre une portée (6, 26) de l'axe (5, 25) lors de l'étape c) de chassage.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de fixation (7, 17, 27) est plaqué contre une portée (6, 26) de l'axe (5, 25) lors de l'étape c) de chassage.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23) comporte au moins un évidement (12) permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation (7, 17, 27).
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un gabarit est utilisé lors de l'étape b) afin de garantir la géométrie de l'élément de fixation (7, 17, 27).
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une entretoise est utilisée lors de l'étape b) afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère (3, 13, 23) dans l'épaisseur l'élément de fixation (7, 17, 27).
  10. Procédé d'assemblage d'un assortiment horloger (31, 41, 51) comportant les étapes suivantes :
    a') fabriquer séparément une pièce horlogère (33, 43), un élément de fixation en alliage métallique au moins partiellement amorphe et un organe de chassage (39, 49) muni d'un trou (38, 48), ladite pièce horlogère (33, 43) étant fabriquée en un matériau différent dudit élément de fixation ;
    b')enfoncer partiellement au moins une partie de la pièce horlogère (33, 43) et de l'organe de chassage (39, 49) dans l'épaisseur de l'élément de fixation chauffé entre sa température de transition vitreuse (Tg) et sa température de cristallisation (Tx) afin de former un ensemble pièce horlogère (33, 43) - élément de fixation (37, 47) - organe de chassage (39, 49) ;
    c') chasser un axe (35) dans le trou (38, 48) de l'organe de chassage (39, 49) pour former l'assortiment horloger (31, 41, 51) en laissant un interstice entre la pièce horlogère (33, 43) et l'axe (35).
  11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (33, 43) est plaquée contre une portée (36) de l'axe (35) lors de l'étape c') de chassage.
  12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'organe de chassage (39, 49) est plaqué contre une portée (36) de l'axe (35) lors de l'étape c') de chassage.
  13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la pièce horlogère (33, 43) comporte au moins un évidement (42) permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation (37, 47).
  14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l'organe de chassage (39, 49) comporte au moins un évidement (46) permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation (37, 47).
  15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'un gabarit est utilisé lors de l'étape b') afin de garantir la géométrie de l'élément de fixation (37, 47).
  16. Procédé selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'une entretoise est utilisée lors de l'étape b') afin de garantir la profondeur de pénétration de la pièce horlogère (33, 43) et de l'organe de chassage (39, 49) dans l'épaisseur de l'élément de fixation (37, 47).
  17. Assortiment horloger (1, 11, 21) comportant une pièce horlogère (3, 13, 23) fixée à un axe (5, 25) à l'aide d'un élément de fixation (7, 17, 27) comportant un trou (8, 18, 28) dans lequel est chassé ledit axe, la pièce horlogère (3, 13, 23) comportant un ajourage (4, 14, 24) qui s'étend autour du trou (8, 18, 28) de l'élément de fixation (7, 17, 27) en ayant une plus grande section afin de laisser un interstice entre la paroi de l'ajourage (4, 14, 24) et l'axe (5, 25), ladite pièce horlogère (3, 13, 23) étant fabriquée en un matériau différent du matériau dudit élément de fixation (7, 17, 27), caractérisé en ce que l'élément de fixation (7, 17, 27) est en alliage métallique au moins partiellement amorphe et en ce qu'au moins une partie de la pièce horlogère (3, 13, 23) est enfoncée, selon la direction de l'axe, dans l'épaisseur de l'élément de fixation (7, 17, 27) afin que la pièce horlogère et l'élément de fixation soient solidarisés.
  18. Assortiment (1, 11, 21) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23) est montée contre une portée (6, 26) de l'axe (5, 25).
  19. Assortiment (1, 11, 21) selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de fixation (7, 17, 27) est monté contre une portée (6, 26) de l'axe (5, 25).
  20. Assortiment (1, 11, 21) selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu'au moins un cinquième de la hauteur de la pièce horlogère (3, 13, 23) est recouvert par l'élément de fixation (7, 17, 27).
  21. Assortiment (1, 11, 21) selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23) comporte au moins un évidement (12) permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation (7, 17, 27).
  22. Assortiment (31, 41, 51) horloger comportant une pièce horlogère (33, 43) fixée à un axe (35) à l'aide d'un élément de fixation (37, 47) et d'un organe de chassage (39, 49) comportant un trou (38, 48) dans lequel est chassé ledit axe, la pièce horlogère (33, 43) comportant un ajourage (34, 44) qui s'étend autour du trou (38, 48) de l'organe de chassage (39, 49) en ayant une plus grande section afin de laisser un interstice entre la paroi de l'ajourage (34, 44) et l'axe (35), ladite pièce horlogère (33, 43) étant fabriquée en un matériau différent du matériau dudit élément de fixation (37, 47), caractérisé en ce que l'élément de fixation (37, 47) est en alliage métallique au moins partiellement amorphe et en ce qu'au moins une partie de la pièce horlogère (33, 43) et de l'organe de chassage (39, 49) sont enfoncées, selon la direction de l'axe, dans l'épaisseur de l'élément de fixation (7, 17, 27) afin que la pièce horlogère, l'organe de chassage et l'élément de fixation soient solidarisés.
  23. Assortiment (31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (33, 43) est montée contre une portée (36) de l'axe (35).
  24. Assortiment (31, 41, 51) selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'organe de chassage (39, 49) est monté contre une portée (36) de l'axe (35).
  25. Assortiment (31, 41, 51) selon l'une des revendications 22 à 24, caractérisé en ce qu'au moins un cinquième des hauteurs de la pièce horlogère (33, 43) et de l'organe de chassage (39, 49) sont recouverts par l'élément de fixation (37, 47).
  26. Assortiment (31, 41, 51) selon l'une des revendications 22 à 25, caractérisé en ce que l'organe de chassage (39, 49) et/ou la pièce horlogère (33, 43) comportent au moins un évidement (42, 46) permettant d'augmenter la surface de contact avec l'élément de fixation (37, 47).
  27. Assortiment (31, 41, 51) selon l'une des revendications 22 à 26, caractérisé en ce que l'organe de chassage (39, 49) est formé en un métal ou en un alliage métallique.
  28. Assortiment (31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 27, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) comporte du silicium monocristallin dopé ou non, du silicium polycristallin dopé ou non, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, du rubis, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium.
  29. Assortiment (31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) comporte au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone.
  30. Assortiment (31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 29, caractérisé en ce que l'élément de fixation (7, 17, 27, 37, 47) est formé en un alliage à base magnésium, à base titane, à base zirconium, à base fer, à base cobalt, à base or, à base palladium ou à base platine.
  31. Assortiment (31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de fixation (7, 17, 27, 37, 47) est formé par un alliage à structure au moins partiellement amorphe du type ZrTiCuNiBe, PdCuNiP ou PtCuNiP.
  32. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 31, caractérisé en ce qu'il forme tout ou partie d'un rouage (101).
  33. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) forme une roue (102), un pignon (104, 112), une masse oscillante (106) ou un ressort.
  34. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 31, caractérisé en ce qu'il forme tout ou partie d'un système d'échappement (103).
  35. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) forme une roue d'échappement (107), une baguette (108) d'ancre (109), un dard (110) d'ancre (109) ou une fourchette (111) d'ancre (109).
  36. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 31, caractérisé en ce qu'il forme tout ou partie d'un résonateur (105).
  37. Assortiment (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce horlogère (3, 13, 23, 33, 43) forme un balancier (113), un plateau ou un spiral (115).
  38. Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un assortiment horloger (1, 11, 21, 31, 41, 51) selon l'une des revendications 17 à 37.
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