EP2998800A2 - Composant horloger à pivot flexible - Google Patents

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EP2998800A2
EP2998800A2 EP15167482.7A EP15167482A EP2998800A2 EP 2998800 A2 EP2998800 A2 EP 2998800A2 EP 15167482 A EP15167482 A EP 15167482A EP 2998800 A2 EP2998800 A2 EP 2998800A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rigid
elastic blade
component according
parts
rotation
Prior art date
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Application number
EP15167482.7A
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German (de)
English (en)
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EP2998800A3 (fr
EP2998800B1 (fr
Inventor
Anthony Krüttli
David Chabloz
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.)
Patek Philippe SA Geneve
Original Assignee
Patek Philippe SA Geneve
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Publication date
Application filed by Patek Philippe SA Geneve filed Critical Patek Philippe SA Geneve
Priority to EP15167482.7A priority Critical patent/EP2998800B1/fr
Priority to EP18194710.2A priority patent/EP3457221B1/fr
Publication of EP2998800A2 publication Critical patent/EP2998800A2/fr
Publication of EP2998800A3 publication Critical patent/EP2998800A3/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2998800B1 publication Critical patent/EP2998800B1/fr
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Classifications

    • 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
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • 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
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/02—Shock-damping bearings

Definitions

  • the present invention relates to a watch component with a flexible pivot.
  • the first and second monolithic pieces are flat and superimposed.
  • the first and third rigid portions form a central or inner portion of the watch component and the second and fourth rigid portions form a peripheral portion of the watch component.
  • Said peripheral portion may completely or nearly completely surround the central or inner portion.
  • the first and third rigid parts may form a fixing portion of the watch component, for mounting the watch component on a support.
  • the first rigid portion extends at least partially outside the plane of the second rigid portion to allow its attachment to a support without contact between the support and the second and fourth parts.
  • the assembly formed by the second and fourth rigid parts is arranged to abut against the assembly formed by the first and third rigid parts during a rotation of the second and fourth rigid parts relative to the first and third rigid parts. , in order to limit the deformation of said at least one first elastic blade and said at least one second elastic blade and prevent their elastic limit can be exceeded.
  • the watch component according to the invention may comprise at least one guiding or fastening element integral with the second and fourth rigid parts and intended to guide or fix an additional element.
  • This guiding or fixing element may be a bearing intended to guide the rotation of a movable element about an axis distinct from the virtual axis of rotation and substantially parallel thereto.
  • the at least one first elastic blade and the at least one second elastic blade are located entirely in different planes substantially perpendicular to the virtual axis of rotation.
  • At least a portion of said at least one first elastic blade is in the same plane, substantially perpendicular to the virtual axis of rotation, at least a portion of said at least one second elastic blade.
  • the watch component according to the invention may comprise a third monolithic piece defining fifth and sixth rigid parts respectively integral with the first and second rigid parts and connected by at least one third elastic blade, said at least one third elastic blade defining with said at least one first elastic blade and said at least one second blade elastic the virtual axis of rotation.
  • the watch component according to the invention may further comprise a fourth monolithic piece defining seventh and eighth rigid parts secured respectively to the first and second rigid parts and connected by at least a fourth elastic blade, said at least one third elastic blade and said at least one fourth elastic blade intersecting without contact and defining with said at least one first elastic blade and said at least one second elastic blade the virtual axis of rotation.
  • the watch component is, or includes, a flip-flop, such as a clutch rocker carrying a clutch wheel, a lever, an oscillator or an escapement anchor.
  • a flip-flop such as a clutch rocker carrying a clutch wheel, a lever, an oscillator or an escapement anchor.
  • a flexible pivoting watch component 1 comprises a central fixing portion 2 and a mobile peripheral portion 3, both rigid.
  • the mobile peripheral portion 3 surrounds the central fixing portion 2.
  • the central fixing portion 2 serves to mount the watch component 1 on a support 4 (shown schematically), which support may be fixed (for example the plate of a movement) or mobile.
  • the mobile peripheral portion 3 is pivotable relative to the central fixing portion 2 and the support 4 about a virtual axis of rotation 5 defined by an elastic member.
  • the watch component 1 is a rocker, more specifically a clutch rocker carrying a clutch wheel (not shown).
  • the clutch wheel pivots about an axis 6 which is parallel to the virtual axis of rotation 5 but distinct from the latter.
  • This clutch rocker is intended to be used, for example, in a chronograph mechanism.
  • the elastic member defining the virtual axis of rotation 5 comprises two elastic strips 7, 8 called “separate crossed". These two blades 7, 8 intersect in two different planes parallel to the plane of the component 1 (that is to say on the plane of the figure 1 ). Contrary to so-called “non-separated cross-slide” systems, the two blades 7, 8 do not physically cross each other. This arrangement of the blades 7, 8 decreases by a factor of 4 the stiffness of the elastic member relative to non-separated cross-slide systems.
  • the virtual axis of rotation substantially corresponds to the straight line which is perpendicular to the plane of the component 1 and which passes through the two blades 7, 8. This virtual axis of rotation is not completely fixed during the movements of the mobile peripheral part. 3.
  • the mobile peripheral portion 3 can pivot around the virtual axis of rotation 5 without friction and without play.
  • the height of the blades 7, 8 is large enough so that the stiffness of the elastic member is very high perpendicular to the plane of the component 1.
  • component 1 does not tilt under the effect of the weight of the clutch wheel.
  • the watch component 1 comprises two monolithic parts 9, 10 assembled to one another.
  • the parts 9, 10 are flat and superimposed in the direction of the virtual axis of rotation 5.
  • the lower part 9 (cf. Figures 4 to 6 ) comprises a central portion 11 and a peripheral portion 12 connected to each other by the elastic blade 7.
  • the central portion 11 is lower than the peripheral portion 12, or comprises a portion which extends below the plane of the peripheral portion 12, to be able to rest on the support 4 leaving the peripheral portion 12 without contact with the support 4.
  • the support 4 may comprise an elevated part on which the central part 11 of the lower part 9 can rest to avoid contact between the peripheral part 12 and said support 4.
  • the upper part 10 (cf.
  • Figures 7 to 9 comprises a central portion 13 and a peripheral portion 14 connected to each other by the elastic blade 8.
  • the central portion 13 has a greater thickness than the peripheral portion 14, or comprises a portion which extends beyond below the plane of the peripheral portion 14, to engage in the central opening of the peripheral portion 12 and against the central portion 11 of the lower part 9.
  • the central portion 11 and the peripheral portion 12 of the lower part 9 have the same shape as the central portion 13 and the peripheral portion 14 of the upper piece 10, respectively.
  • the lower and upper parts 9, 10 can thus be pressed against each other to form the component 1.
  • the lower part 9, however, has an extension 15 which forms a bearing receiving a stone 16 in which pivots a first pivot of the clutch wheel shaft. Alternatively, this extension 15 which receives the stone 16 could be part of the upper part 10.
  • the peripheral portions 12, 14 each define two lugs 17, 18 each pierced with a hole.
  • the hole in each ear 17 of the lower piece 9 is aligned with the corresponding ear hole 18 of the upper piece 10 but has a smaller diameter.
  • Tubes 19 are driven into the holes of the lugs 17 of the lower part 9 and are received in the holes of the lugs 18 of the upper part 10 so as to position and secure in rotation the two parts 9, 10 relative to each other. the other.
  • the tubes 19 are threaded to allow the screwing of a bridge on the component 1, bridge which comprises the bearing for the second pivot of the shaft of the clutch wheel.
  • the central portion 11 of the lower piece 9 is pierced with holes 20 which are aligned with corresponding holes 21 of the part 13 of the upper part 10.
  • holes 20, 21 allow pins fixed to the support 4 to pass through the lower and upper parts 9, 10 to position the component 1 on the support 4.
  • Another hole 22 of the lower part 9 aligned with a hole 23 of the upper part 10 allows a screw to pass through the lower and upper parts 9, 10. This screw is screwed into the support 4 and plates the component 1 against said support 4.
  • the lower and upper parts 9, 10 are fixed to each other axially by being fastened together to the support 4.
  • the parts 9, 10 could be directly attached to each other , for example by gluing or welding, before being mounted on the support 4.
  • the lower and upper parts 9, 10 have their respective central parts 11, 13 which are integral to form together the central fixing portion 2 of the component 1 and their peripheral parts 12, 14 which are integral to form together the peripheral part mobile 3 of component 1.
  • the empty space 24 between the central fixing part 2 and the surrounding mobile peripheral part 3 has a width I which allows the mobile peripheral part 3 to be rotated relative to the central fixing part 2 in a certain range. . From a certain amplitude of rotation, in one direction or in the other, the mobile peripheral portion 3 abuts against the central fixing portion 2 to limit the deformation of the elastic strips 7, 8.
  • the width I is chosen sufficiently small so that the elastic limit of the blades 7, 8 can not be exceeded. Thus, the blades 7, 8 can not deform plastically or break.
  • the lower and upper parts 9, 10 are typically made of metal, for example steel or titanium, or a metal alloy such as a nickel-based alloy, and can be obtained by wire machining, for example. They can also be produced by electroforming, for example according to the LIGA technique, in suitable materials such as gold, nickel or a nickel-based alloy such as nickel-phosphorus.
  • the lower and upper parts 9, 10 may also be of a fragile material such as silicon and obtained by an etching technique, for example of the DRIE type.
  • electroformed metal elements may be associated with them in the silicon or at its periphery, as described in the patent application. EP 2145237 , or silicon welded, as described in the patent application EP 2579104 .
  • the watch component may comprise two silicon monolithic parts each defining two rigid parts connected by an elastic blade, and the rigid parts or one of them may be connected to complementary rigid metal parts serving by example of fixing parts.
  • the watch component 1 With its two assembled parts 9, 10, each comprising one of the elastic blades 7, 9, the watch component 1 according to the invention is relatively easy to manufacture and can have a small footprint.
  • the present invention could be applied to other watch components that a clutch rocker, for example to another type of rocker or lever such as a blocker, a feeler, a hammer or a corrector, to an oscillator serving time base (that is to say fulfilling the function of a sprung balance) or an escape anchor.
  • a rocker it could carry another element that a wheel, for example a finger or ratchet, mounted fixed or pivoting on the rocker.
  • the rocker could also carry several different elements.
  • peripheral portion 3 could be a fixing part for mounting the watch component on a support
  • central portion 2 could be an active part, movable relative to the support.
  • the number of separate crossed elastic blades 7, 8 may be greater than two.
  • the watch component 1 could comprise three, four or more superimposed monolithic pieces of the type of the parts 7, 11, 12 and 8, 13, 14, in particular to increase the stiffness, perpendicular to the plane of the component, of the elastic member defining the virtual axis of rotation 5.
  • the figure 10 shows an oscillator 25 for performing the function of a balance-spring, comprising four assembled monolithic parts 26, 27, 28, 29 together forming an inner fixing portion 30, a movable peripheral portion 31 and two elastic members 32, 33 connecting the inner fixing part 30 and the moving peripheral part 31.
  • the mobile peripheral part 31 has an annular shape and the inner fixing part 30 has an annular arc shape concentric with the mobile peripheral part 31.
  • the mobile peripheral portion 31 acts as an oscillating piece of inertia (pendulum) while the elastic members 32, 33 play the role of the hairspring.
  • the elastic members 32, 33 are superimposed and define an axis of rotation Z for the balance.
  • Each resilient member 32, 33 comprises two separate crossed blades 32a, 32b, 33a, 33b which connect the fixing portion 30 and the mobile peripheral portion 31. Spacers 34, 35 can separate the monolithic pieces 26, 27 from the monolithic pieces 28, 29.
  • this clock component 25 has a low rigidity in the direction of rotation Rz about the Z axis, but a very high rigidity in the rotation directions Rx, Ry around X axes, Y perpendicular to the Z axis, as well as a very high translational stiffness along the X, Y and Z axes.
  • the figure 11 shows an oscillator 25 'which differs from the oscillator 25 in that the monolithic pieces 28, 29 have been inverted to change the relative vertical position of the blades 33a, 33b.
  • the figure 12 shows an oscillator 25 "which differs from the oscillator 25 in that the monolithic parts 28, 29 have been rotated 180 ° with respect to the monolithic parts 26, 27, the oscillator 25" thus comprising two inner fixing parts 30a, 30b diametrically opposed and defined respectively by the monolithic parts 26, 27 and by the monolithic parts 28, 29.
  • the monolithic parts 28, 29 can also be rotated relative to each other.
  • the oscillator 25 may be to change the shape of the inner fixing portion 30 and the movable peripheral portion 31.
  • the inner fixing portion 30 could be a central portion such as the central portion 2 of the Figures 1 to 3
  • the mobile peripheral portion 31 could be an interrupted ring.
  • the present invention is also not limited to monolithic parts each having a single elastic blade.
  • the figure 13 shows a watch component (such as an oscillator) or a part of a watch component, each monolithic piece of which comprises two elastic strips 36, 37, respectively 38, 39, which are parallel (as shown) or non-parallel.
  • the figure 14 shows another watch component or part of a watch component of which each monolithic piece comprises two elastic strips 40, 41, respectively 42, 43, which are parallel (as shown) or non-parallel.
  • the elastic blades of the different monolithic pieces are not necessarily located in different planes, the essential being that they intersect in a non-physical way, that is to say without contact.
  • the Figures 15 to 17 show elastic blades of two respective monolithic pieces intersecting without contact while they are generally in the same plane.
  • the elastic blades 44, 45 are in the same plane but have notches 46, 47 to allow their crossing.
  • each elastic blade 48, 49 leaves its plane before crossing the blades 48, 49 and then returns to its plane after crossing.
  • each elastic blade 50, 51 change of plane before the crossing of the blades.
  • many other configurations are possible in which at least part of each elastic blade is in the same plane as at least part of the other blade. This type of configuration has the advantage of making the component more compact.

Landscapes

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  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Composant horloger à pivot flexible (1), comprenant une première pièce monolithique (9) définissant une première partie rigide (11) et une deuxième partie rigide (12) reliées par au moins une première lame élastique (7), et une deuxième pièce monolithique (10) définissant une troisième partie rigide (13) et une quatrième partie rigide (14) reliées par au moins une deuxième lame élastique (8), et en ce que les première et deuxième pièces monolithiques (9, 10) sont assemblées l'une à l'autre de telle sorte que les première et troisième parties rigides (11, 13) soient solidaires l'une de l'autre, les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) soient solidaires l'une de l'autre, et les première et deuxième lames élastiques (7, 8) se croisent sans contact et définissent un axe de rotation virtuel (5) pour les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) par rapport aux première et troisième parties rigides (11, 13).

Description

  • La présente invention concerne un composant horloger à pivot flexible.
  • Des composants horlogers à pivot flexible ont été proposés dans les documents EP 2645189 , EP 2037335 , WO 2011/120180 et WO 2012/010408 . Les composants proposés dans ces documents sont essentiellement des ancres d'échappement et des oscillateurs. Ils sont pivotants autour d'un axe virtuel défini par un organe élastique. L'avantage d'un tel pivot flexible est qu'il supprime les frottements et les jeux de pivotement.
  • Les composants horlogers à pivot flexible connus à ce jour utilisent le plus souvent des pivots flexibles à raideur assez élevée, qui nécessitent une quantité d'énergie importante pour faire pivoter le composant. Or, dans certaines parties d'un mouvement horloger, peu d'énergie est disponible pour mettre en mouvement les différents composants.
  • Des pivots flexibles à lames croisées séparées, connus pour leur faible raideur, sont décrits dans les documents GB 422862 et EP 2645189 , mais les réalisations proposées soit sont difficiles à mettre en oeuvre soit manquent de compacité.
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et propose à cette fin un composant horloger à pivot flexible, caractérisé en ce qu'il comprend :
    • une première pièce monolithique définissant une première partie rigide et une deuxième partie rigide reliées par au moins une première lame élastique, et
    • une deuxième pièce monolithique définissant une troisième partie rigide et une quatrième partie rigide reliées par au moins une deuxième lame élastique,
      et en ce que les première et deuxième pièces monolithiques sont assemblées l'une à l'autre de telle sorte que :
    • les première et troisième parties rigides soient solidaires l'une de l'autre,
    • les deuxième et quatrième parties rigides soient solidaires l'une de l'autre, et
    • ladite au moins une première lame élastique et ladite au moins une deuxième lame élastique se croisent sans contact et définissent un axe de rotation virtuel pour les deuxième et quatrième parties rigides par rapport aux première et troisième parties rigides.
  • Dans un mode de réalisation particulier, les première et deuxième pièces monolithiques sont plates et superposées.
  • De préférence, les première et troisième parties rigides forment une partie centrale ou intérieure du composant horloger et les deuxième et quatrième parties rigides forment une partie périphérique du composant horloger.
  • Ladite partie périphérique peut entourer complètement ou presque complètement la partie centrale ou intérieure.
  • Les première et troisième parties rigides peuvent former une partie de fixation du composant horloger, servant à monter le composant horloger sur un support.
  • Avantageusement, la première partie rigide s'étend au moins partiellement en dehors du plan de la deuxième partie rigide pour permettre sa fixation sur un support sans contact entre le support et les deuxième et quatrième parties.
  • De préférence, l'ensemble formé par les deuxième et quatrième parties rigides est agencé pour pouvoir buter contre l'ensemble formé par les première et troisième parties rigides lors d'une rotation des deuxième et quatrième parties rigides par rapport aux première et troisième parties rigides, afin de limiter la déformation de ladite au moins une première lame élastique et de ladite au moins une deuxième lame élastique et empêcher que leur limite élastique puisse être dépassée.
  • Le composant horloger selon l'invention peut comprendre au moins un élément de guidage ou de fixation solidaire des deuxième et quatrième parties rigides et destiné à guider ou fixer un élément supplémentaire.
  • Cet élément de guidage ou de fixation peut être un palier destiné à guider la rotation d'un élément mobile autour d'un axe distinct de l'axe de rotation virtuel et sensiblement parallèle à ce dernier.
  • Dans des modes de réalisation, ladite au moins une première lame élastique et ladite au moins une deuxième lame élastique sont situées entièrement dans des plans différents sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation virtuel.
  • Dans d'autres modes de réalisation, une partie au moins de ladite au moins une première lame élastique est dans le même plan, sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation virtuel, qu'une partie au moins de ladite au moins une deuxième lame élastique.
  • Avantageusement, le composant horloger selon l'invention peut comprendre une troisième pièce monolithique définissant des cinquième et sixième parties rigides solidaires respectivement des première et deuxième parties rigides et reliées par au moins une troisième lame élastique, ladite au moins une troisième lame élastique définissant avec ladite au moins une première lame élastique et ladite au moins une deuxième lame élastique l'axe de rotation virtuel.
  • Le composant horloger selon l'invention peut comprendre en outre une quatrième pièce monolithique définissant des septième et huitième parties rigides solidaires respectivement des première et deuxième parties rigides et reliées par au moins une quatrième lame élastique, ladite au moins une troisième lame élastique et ladite au moins une quatrième lame élastique se croisant sans contact et définissant avec ladite au moins une première lame élastique et ladite au moins une deuxième lame élastique l'axe de rotation virtuel.
  • Dans des applications particulières de l'invention, le composant horloger est, ou comprend, une bascule, telle qu'une bascule d'embrayage portant une roue d'embrayage, un levier, un oscillateur ou une ancre d'échappement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • les figures 1 à 3 montrent respectivement en vue de dessus, en perspective de dessus et en perspective de dessous un composant horloger selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • les figures 4 à 6 montrent respectivement en vue de dessus, en perspective de dessus et en perspective de dessous une première pièce faisant partie du composant horloger illustré aux figures 1 à 3 ;
    • les figures 7 à 9 montrent respectivement en vue de dessus, en perspective de dessus et en perspective de dessous une deuxième pièce faisant partie du composant horloger illustré aux figures 1 à 3 ;
    • la figure 10 montre en perspective un composant horloger selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • les figures 11 et 12 montrent des variantes du composant horloger illustré à la figure 10 ;
    • les figures 13 à 17 montrent en perspective des composants horlogers ou parties de composants horlogers selon des variantes de l'invention.
  • En référence aux figures 1 à 3, un composant horloger à pivot flexible 1 selon un mode de réalisation particulier de l'invention comprend une partie centrale de fixation 2 et une partie périphérique mobile 3, toutes deux rigides. La partie périphérique mobile 3 entoure la partie centrale de fixation 2. La partie centrale de fixation 2 sert à monter le composant horloger 1 sur un support 4 (représenté schématiquement), support qui peut être fixe (par exemple la platine d'un mouvement) ou mobile. La partie périphérique mobile 3 est pivotante par rapport à la partie centrale de fixation 2 et au support 4 autour d'un axe de rotation virtuel 5 défini par un organe élastique.
  • Dans l'exemple illustré, le composant horloger 1 est une bascule, plus précisément une bascule d'embrayage portant une roue d'embrayage (non représentée). La roue d'embrayage pivote autour d'un axe 6 qui est parallèle à l'axe de rotation virtuel 5 mais distinct de ce dernier. Cette bascule d'embrayage est destinée à être utilisée, par exemple, dans un mécanisme de chronographe.
  • L'organe élastique définissant l'axe de rotation virtuel 5 comprend deux lames élastiques 7, 8 dites « croisées séparées ». Ces deux lames 7, 8 se croisent dans deux plans différents parallèles au plan du composant 1 (c'est-à-dire au plan de la figure 1). Contrairement aux systèmes dits « à lames croisées non séparées », les deux lames 7, 8 ne se croisent donc pas physiquement. Cet agencement des lames 7, 8 diminue d'un facteur 4 la raideur de l'organe élastique par rapport aux systèmes à lames croisées non séparées. L'axe de rotation virtuel 5 correspond sensiblement à la droite qui est perpendiculaire au plan du composant 1 et qui traverse les deux lames 7, 8. Cet axe de rotation virtuel 5 n'est pas complètement fixe pendant les mouvements de la partie périphérique mobile 3. Il est connu dans la théorie qu'il existe une translation parasite de l'axe de rotation qui augmente avec l'angle de rotation. Cette translation parasite peut être annulée par un agencement de lames ou parties élastiques connu, par exemple celui décrit dans la demande de brevet WO 2011/120180 .
  • Ainsi, la partie périphérique mobile 3 peut pivoter autour de l'axe de rotation virtuel 5 sans frottements et sans jeux. La hauteur des lames 7, 8 est suffisamment grande pour que la raideur de l'organe élastique soit très élevée perpendiculairement au plan du composant 1. De la sorte, dans le cas de la bascule d'embrayage illustrée aux figures 1 à 3, le composant 1 ne s'incline pas sous l'effet du poids de la roue d'embrayage. Ceci est un avantage par rapport aux bascules d'embrayage classiques montées autour d'un axe physique. En raison des jeux dans les paliers de l'axe physique, ces bascules d'embrayage classiques ont en effet tendance à s'incliner par rapport à l'horizontale, ce qui peut empêcher la roue d'embrayage d'exercer correctement sa fonction d'engrènement.
  • Comme cela est visible aux figures 2 et 3, le composant horloger 1 comprend deux pièces monolithiques 9, 10 assemblées l'une à l'autre. Les pièces 9, 10 sont plates et superposées dans la direction de l'axe de rotation virtuel 5. La pièce inférieure 9 (cf. figures 4 à 6) comprend une partie centrale 11 et une partie périphérique 12 reliées l'une à l'autre par la lame élastique 7. La partie centrale 11 est plus basse que la partie périphérique 12, ou comprend une partie qui s'étend au-dessous du plan de la partie périphérique 12, pour pouvoir s'appuyer sur le support 4 en laissant la partie périphérique 12 sans contact avec ce support 4. En variante, le support 4 peut comporter une partie surélevée sur laquelle peut s'appuyer la partie centrale 11 de la pièce inférieure 9 pour éviter un contact entre la partie périphérique 12 et ledit support 4. La pièce supérieure 10 (cf. figures 7 à 9) comprend une partie centrale 13 et une partie périphérique 14 reliées l'une à l'autre par la lame élastique 8. La partie centrale 13 a une plus grande épaisseur que la partie périphérique 14, ou comprend une partie qui s'étend au-dessous du plan de la partie périphérique 14, pour pouvoir s'engager dans l'ouverture centrale de la partie périphérique 12 et contre la partie centrale 11 de la pièce inférieure 9. La partie centrale 11 et la partie périphérique 12 de la pièce inférieure 9 ont la même forme que la partie centrale 13 et la partie périphérique 14 de la pièce supérieure 10, respectivement. Les pièces inférieure et supérieure 9, 10 peuvent ainsi être plaquées l'une contre l'autre pour former le composant 1. La pièce inférieure 9 comporte toutefois un prolongement 15 qui forme un palier recevant une pierre 16 dans laquelle pivote un premier pivot de l'arbre de la roue d'embrayage. En variante, ce prolongement 15 qui reçoit la pierre 16 pourrait faire partie de la pièce supérieure 10.
  • Les parties périphériques 12, 14 définissent chacune deux oreilles 17, 18 percées chacune d'un trou. Le trou de chaque oreille 17 de la pièce inférieure 9 est aligné avec le trou de l'oreille 18 correspondante de la pièce supérieure 10 mais a un diamètre plus petit. Des tubes 19 sont chassés dans les trous des oreilles 17 de la pièce inférieure 9 et sont reçus dans les trous des oreilles 18 de la pièce supérieure 10 de manière à positionner et solidariser en rotation les deux pièces 9, 10 l'une par rapport à l'autre. Les tubes 19 sont taraudés pour permettre le vissage d'un pont sur le composant 1, pont qui comprend le palier pour le deuxième pivot de l'arbre de la roue d'embrayage. La partie centrale 11 de la pièce inférieure 9 est percée de trous 20 qui sont alignés avec des trous correspondants 21 de la partie centrale 13 de la pièce supérieure 10. Ces trous 20, 21 permettent à des goupilles fixées au support 4 de traverser les pièces inférieure et supérieure 9, 10 pour positionner le composant 1 sur le support 4. Un autre trou 22 de la pièce inférieure 9 aligné avec un trou 23 de la pièce supérieure 10 permet à une vis de traverser les pièces inférieure et supérieure 9, 10. Cette vis est vissée dans le support 4 et plaque le composant 1 contre ledit support 4.
  • On voit qu'ainsi les pièces inférieure et supérieure 9, 10 sont fixées l'une à l'autre axialement en étant ensemble fixées au support 4. En variante, les pièces 9, 10 pourraient être directement fixées l'une à l'autre, par exemple par collage ou soudage, avant d'être montées sur le support 4.
  • Ainsi assemblées, les pièces inférieure et supérieure 9, 10 ont leurs parties centrales respectives 11, 13 qui sont solidaires pour former ensemble la partie centrale de fixation 2 du composant 1 et leurs parties périphériques 12, 14 qui sont solidaires pour former ensemble la partie périphérique mobile 3 du composant 1.
  • Comme visible à la figure 1, l'espace vide 24 entre la partie centrale de fixation 2 et la partie périphérique mobile 3 qui l'entoure a une largeur I qui permet une rotation de la partie périphérique mobile 3 par rapport à la partie centrale de fixation 2 dans une certaine plage. A partir d'une certaine amplitude de rotation, dans un sens ou dans l'autre, la partie périphérique mobile 3 bute contre la partie centrale de fixation 2 pour limiter la déformation des lames élastiques 7, 8. La largeur I est choisie suffisamment petite pour que la limite élastique des lames 7, 8 ne puisse pas être dépassée. Ainsi, les lames 7, 8 ne peuvent pas se déformer plastiquement ni se rompre. En variante, pour limiter la déformation des lames élastiques 7, 8, on pourrait prévoir une butée fixée au support 4 et contre laquelle pourrait venir s'appuyer la partie périphérique mobile 3.
  • Les pièces inférieure et supérieure 9, 10 sont typiquement en métal, par exemple en acier ou en titane, ou en un alliage métallique tel qu'un alliage à base de nickel, et peuvent être obtenues par usinage au fil, par exemple. Elles peuvent aussi être réalisées par électroformage, par exemple selon la technique LIGA, dans des matériaux appropriés tels que l'or, le nickel ou un alliage à base de nickel tel que le nickel-phosphore. Les pièces inférieure et supérieure 9, 10 peuvent également être en un matériau fragile tel que le silicium et obtenues par une technique de gravure, par exemple du type DRIE. Dans le cas de pièces 9, 10 en silicium, on peut leur associer des éléments métalliques électroformés dans le silicium ou à sa périphérie, comme décrit dans la demande de brevet EP 2145237 , ou soudés au silicium, comme décrit dans la demande de brevet EP 2579104 . Ainsi, par exemple, le composant horloger peut comprendre deux pièces monolithiques en silicium définissant chacune deux parties rigides reliées par une lame élastique, et les parties rigides ou l'une d'entre elles peuvent être liées à des parties rigides complémentaires en métal servant par exemple de parties de fixation.
  • Grâce à ses deux pièces assemblées 9, 10, chacune comprenant l'une des lames élastiques 7, 9, le composant horloger 1 selon l'invention est relativement facile à fabriquer et peut présenter un faible encombrement.
  • La présente invention pourrait s'appliquer à d'autres composants horlogers qu'une bascule d'embrayage, par exemple à un autre type de bascule ou levier tel qu'un bloqueur, un palpeur, un marteau ou un correcteur, à un oscillateur servant de base de temps (c'est-à-dire remplissant la fonction d'un balancier-spiral) ou à une ancre d'échappement. Dans le cas d'une bascule, celle-ci pourrait porter un autre élément qu'une roue, par exemple un doigt ou cliquet, monté fixe ou pivotant sur la bascule. La bascule pourrait aussi porter plusieurs éléments différents.
  • Les fonctions des parties centrale 2 et périphérique 3 pourraient être inversées. Ainsi, la partie périphérique 3 pourrait être une partie de fixation servant à monter le composant horloger sur un support, tandis que la partie centrale 2 pourrait être une partie active, mobile par rapport au support.
  • Le nombre de lames élastiques croisées séparées 7, 8 peut être supérieur à deux. En d'autres termes, le composant horloger 1 pourrait comprendre trois, quatre ou plus de pièces monolithiques superposées du type des pièces 7, 11, 12 et 8, 13, 14, pour notamment augmenter la raideur, perpendiculairement au plan du composant, de l'organe élastique définissant l'axe de rotation virtuel 5. A titre d'exemple, la figure 10 montre un oscillateur 25 destiné à remplir la fonction d'un balancier-spiral, comprenant quatre pièces monolithiques assemblées 26, 27, 28, 29 formant ensemble une partie intérieure de fixation 30, une partie périphérique mobile 31 et deux organes élastiques 32, 33 reliant la partie intérieure de fixation 30 et la partie périphérique mobile 31. Dans l'exemple illustré, la partie périphérique mobile 31 a une forme annulaire et la partie intérieure de fixation 30 a une forme d'arc annulaire concentrique avec la partie périphérique mobile 31. La partie périphérique mobile 31 joue le rôle d'une pièce d'inertie oscillante (balancier) tandis que les organes élastiques 32, 33 jouent le rôle du spiral. Les organes élastiques 32, 33 sont superposés et définissent un axe de rotation Z pour le balancier. Chaque organe élastique 32, 33 comprend deux lames croisées séparées 32a, 32b, 33a, 33b qui relient la partie de fixation 30 et la partie périphérique mobile 31. Des entretoises 34, 35 peuvent séparer les pièces monolithiques 26, 27 des pièces monolithiques 28, 29.
  • Grâce à ses organes élastiques superposés 32, 33, ce composant horloger 25 présente une faible rigidité dans la direction de rotation Rz autour de l'axe Z, mais une très grande rigidité dans les directions de rotation Rx, Ry autour d'axes X, Y perpendiculaires à l'axe Z, ainsi qu'une très grande rigidité en translation le long des axes X, Y et Z.
  • De nombreuses modifications de l'oscillateur 25 sont possibles. Par exemple, la figure 11 montre un oscillateur 25' qui diffère de l'oscillateur 25 en ce que les pièces monolithiques 28, 29 ont été interverties pour changer la position verticale relative des lames 33a, 33b. La figure 12 montre un oscillateur 25" qui diffère de l'oscillateur 25 en ce que les pièces monolithiques 28, 29 ont été tournées de 180° par rapport aux pièces monolithiques 26, 27, l'oscillateur 25" comportant ainsi deux parties intérieures de fixation 30a, 30b diamétralement opposées et définies respectivement par les pièces monolithiques 26, 27 et par les pièces monolithiques 28, 29. Les pièces monolithiques 28, 29 peuvent aussi être tournées par rapport aux pièces monolithiques 26, 27 d'un angle différent de 180° pour que, au repos, les lames élastiques 32a et 33a, respectivement 32b et 33b, ne soient pas dans le même plan vertical, à la différence des exemples des figures 10 à 12 où elles sont alignées.
  • D'autres modifications de l'oscillateur 25 peuvent consister à changer la forme de la partie intérieure de fixation 30 et de la partie périphérique mobile 31. Par exemple, la partie intérieure de fixation 30 pourrait être une partie centrale comme la partie centrale 2 des figures 1 à 3, et la partie périphérique mobile 31 pourrait être un anneau interrompu.
  • Par ailleurs, il va de soi que le principe illustré aux figures 10 à 12 pour augmenter la rigidité du composant dans les directions autres que la direction de rotation autour de l'axe Z peut s'appliquer à d'autres composants qu'un oscillateur.
  • La présente invention n'est pas non plus limitée à des pièces monolithiques comportant chacune une seule lame élastique. La figure 13 montre un composant horloger (tel qu'un oscillateur) ou une partie de composant horloger dont chaque pièce monolithique comprend deux lames élastiques 36, 37, respectivement 38, 39, qui sont parallèles (comme représenté) ou non parallèles. La figure 14 montre un autre composant horloger ou partie de composant horloger dont chaque pièce monolithique comprend deux lames élastiques 40, 41, respectivement 42, 43, qui sont parallèles (comme représenté) ou non parallèles.
  • Enfin, les lames élastiques des différentes pièces monolithiques ne sont pas nécessairement situées dans des plans différents, l'essentiel étant qu'elles se croisent de manière non physique, c'est-à-dire sans contact. Les figures 15 à 17 montrent des lames élastiques de deux pièces monolithiques respectives se croisant sans contact alors qu'elles sont globalement dans le même plan. A la figure 15, les lames élastiques 44, 45 sont dans le même plan mais présentent des entailles 46, 47 pour permettre leur croisement. A la figure 16, chaque lame élastique 48, 49 sort de son plan avant le croisement des lames 48, 49 puis revient dans son plan après le croisement. A la figure 17, chaque lame élastique 50, 51 change de plan avant le croisement des lames. Bien entendu, de nombreuses autres configurations sont possibles dans lesquelles une partie au moins de chaque lame élastique est dans le même plan qu'une partie au moins de l'autre lame. Ce type de configuration présente l'avantage de rendre le composant plus compact.

Claims (15)

  1. Composant horloger à pivot flexible, caractérisé en ce qu'il comprend :
    - une première pièce monolithique (9) définissant une première partie rigide (11) et une deuxième partie rigide (12) reliées par au moins une première lame élastique (7), et
    - une deuxième pièce monolithique (10) définissant une troisième partie rigide (13) et une quatrième partie rigide (14) reliées par au moins une deuxième lame élastique (8),
    et en ce que les première et deuxième pièces monolithiques (9, 10) sont assemblées l'une à l'autre de telle sorte que :
    - les première et troisième parties rigides (11, 13) soient solidaires l'une de l'autre,
    - les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) soient solidaires l'une de l'autre, et
    - ladite au moins une première lame élastique (7) et ladite au moins une deuxième lame élastique (8) se croisent sans contact et définissent un axe de rotation virtuel (5) pour les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) par rapport aux première et troisième parties rigides (11, 13).
  2. Composant horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième pièces monolithiques (9, 10) sont plates et superposées.
  3. Composant horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les première et troisième parties rigides (11, 13) forment une partie centrale ou intérieure (2) du composant horloger et en ce que les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) forment une partie périphérique (3) du composant horloger.
  4. Composant horloger selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie périphérique (3) entoure complètement ou presque complètement la partie centrale ou intérieure (2).
  5. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les première et troisième parties rigides (11, 13) forment une partie de fixation (2) du composant horloger, servant à monter le composant horloger sur un support (4).
  6. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première partie rigide (11) s'étend au moins partiellement en dehors du plan de la deuxième partie rigide (12) pour permettre sa fixation sur un support (4) sans contact entre le support (4) et les deuxième et quatrième parties (12, 14).
  7. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble formé par les deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) est agencé pour pouvoir buter contre l'ensemble formé par les première et troisième parties rigides (11, 13) lors d'une rotation des deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) par rapport aux première et troisième parties rigides (11, 13), afin de limiter la déformation de ladite au moins une première lame élastique (7) et de ladite au moins une deuxième lame élastique (8) et empêcher que leur limite élastique puisse être dépassée.
  8. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de guidage ou de fixation (15, 16) solidaire des deuxième et quatrième parties rigides (12, 14) et destiné à guider ou fixer un élément supplémentaire.
  9. Composant horloger selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de guidage ou de fixation est un palier (15, 16) destiné à guider la rotation d'un élément mobile autour d'un axe (6) distinct de l'axe de rotation virtuel (5) et sensiblement parallèle à ce dernier.
  10. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite au moins une première lame élastique (7) et ladite au moins une deuxième lame élastique (8) sont situées entièrement dans des plans différents sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation virtuel (5).
  11. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une partie au moins de ladite au moins une première lame élastique (44 ; 48 ; 50) est dans le même plan, sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation virtuel, qu'une partie au moins de ladite au moins une deuxième lame élastique (45 ; 49 ; 51).
  12. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième pièce monolithique (28) définissant des cinquième et sixième parties rigides solidaires respectivement des première et deuxième parties rigides et reliées par au moins une troisième lame élastique (33a), ladite au moins une troisième lame élastique (33a) définissant avec ladite au moins une première lame élastique (32a) et ladite au moins une deuxième lame élastique (32b) l'axe de rotation virtuel (Z).
  13. Composant horloger selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une quatrième pièce monolithique (29) définissant des septième et huitième parties rigides solidaires respectivement des première et deuxième parties rigides et reliées par au moins une quatrième lame élastique (33b), ladite au moins une troisième lame élastique (33a) et ladite au moins une quatrième lame élastique (33b) se croisant sans contact et définissant avec ladite au moins une première lame élastique (32a) et ladite au moins une deuxième lame élastique (32b) l'axe de rotation virtuel (Z).
  14. Composant horloger selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est, ou comprend, une bascule, un levier, un oscillateur ou une ancre d'échappement.
  15. Composant horloger selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est, ou comprend, une bascule d'embrayage portant une roue d'embrayage.
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