Aiguille indicatrice de secondes ou de fractions de seconde pour pièce d’horlogerie
La présente invention concerne une aiguille indicatrice de secondes ou de fractions de seconde pour pièce d’horlogerie et une pièce d’horlogerie, notamment une pièce d’horlogerie mécanique, munie d’une telle aiguille.
Les aiguilles indicatrices sont généralement fabriquées en laiton, acier, or, aluminium ou alliage. La plupart de ces matériaux ont une densité élevée qui se traduit, pour l’aiguille, par une grande masse donc une grande inertie. Une aiguille de grande inertie fait consommer plus d’énergie à son mécanisme d’entraînement. Ceci est problématique dans le cas des aiguilles de secondes ou de fractions de seconde à cause de leur grande vitesse de rotation. En particulier, lors du déclenchement d’un chronographe, la mise en rotation de l’aiguille de seconde de chronographe et des éventuelles aiguilles de fractions de seconde contribue à créer un pic de consommation d’énergie qui provoque une perte d’amplitude au niveau de l’oscillateur et par voie de conséquence une diminution de la réserve de marche et de la chronométrie. Il est dès lors important que ces aiguilles soient légères.
Parmi les matériaux classiquement employés pour la fabrication d’aiguilles indicatrices, l’aluminium présente certes une faible densité mais sa rigidité n’est pas suffisante pour des aiguilles de grande longueur.
Un autre inconvénient des matériaux précités est que les techniques de fabrication qui leur sont associées, à savoir l’usinage et l’estampage, manquent de précision, ce qui nécessite des opérations supplémentaires de finition du type ébavure, polissage, etc.
Pour faciliter la fabrication des aiguilles et réduire leur masse, la demande de brevet WO 2006/122873 propose de les réaliser dans un matériau cristallin à base de silicium et d’utiliser pour cela des techniques de gravure issues du domaine de la microélectronique. Les formes pouvant être obtenues par de telles
techniques sont toutefois limitées en sorte qu’il est difficile d’optimiser la légèreté de l’aiguille sans pénaliser l’esthétique.
Des aiguilles en plastique transparent ou verre sont décrites dans les documents FR 2867285, DE 29604580 U et DE 822293 mais l’objectif recherché dans ces documents est tout autre que celui de la réduction de l’inertie des aiguilles.
La présente invention vise à résoudre, en partie au moins, les problèmes susmentionnés et propose à cette fin une aiguille indicatrice de secondes ou de fractions de seconde pour pièce d’horlogerie comprenant une partie de fixation destinée à être montée sur un axe et une baguette en verre ou en saphir s’étendant depuis la partie de fixation, caractérisée en ce que sur au moins un tronçon de la baguette la surface supérieure de la baguette est facettée ou présente, en section transversale, une forme bombée ou semi-oblongue.
Des modes de réalisation particuliers de l’invention sont définis dans les revendications dépendantes annexées.
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 :
- la figure 1 est une vue de dessus d’une aiguille de secondes ou de fractions de seconde pour pièce d’horlogerie selon un mode de réalisation particulier de l’invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle de l’aiguille, prise suivant la ligne A-A de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale de la baguette de l’aiguille, prise suivant la ligne B-B de la figure 1 ;
- les figures 4 à 7 sont des vues en section transversale de baguettes d’aiguille selon d’autres modes de réalisation de l’invention ;
- les figures 8 à 12 montrent la forme de la section transversale de baguettes d’aiguille selon encore d’autres modes de réalisation de l’invention.
Les figures 1 et 2 montrent une aiguille indicatrice 1 pour pièce d’horlogerie, notamment pour montre-bracelet, montre de poche ou pendulette, selon un mode de réalisation particulier de l’invention. L’aiguille 1 est une aiguille indicatrice des secondes ou des fractions de seconde. Dans le cas d’une aiguille des secondes, elle peut être celle d’une montre ordinaire ou d’un chronographe. Elle peut être aussi une aiguille de rattrapante. La pièce d’horlogerie est typiquement mécanique.
L’aiguille 1 comprend une partie de fixation 10 percée d’un trou 11 permettant le montage de l’aiguille par chassage, collage, brasage ou autre sur un axe. Depuis la partie de fixation 10 s’étend radialement une baguette 12 destinée à pointer vers des chiffres et/ou index d’une graduation du cadran de la pièce d’horlogerie. L’aiguille 1 peut comprendre en outre un contrepoids 15 s’étendant depuis la partie de fixation 10 dans le sens opposé à la baguette 12.
La baguette 12 et de préférence toute l’aiguille 1 est en verre minéral ou organique, de préférence en verre minéral trempé, ou en saphir. Ces matériaux ont une faible densité, permettant à l’aiguille d’être légère et donc de présenter une faible inertie, et ont en outre une rigidité suffisante pour éviter à l’aiguille de se déformer sous l’effet de son poids.
Pour diminuer encore l’inertie, la surface supérieure 17 de la baguette 12, c’est-à-dire la surface vue par l’utilisateur lorsqu’il regarde le cadran de dessus (ou de face), est facettée par deux chanfreins longitudinaux opposés 17a, 17b (cf. figure 3) ou présente, en section transversale, une forme bombée donc sans arête (cf. figure 4) ou une forme semi-oblongue (segment droit avec extrémités courbes ; cf. figure 5). De plus, de préférence, l’intérieur de la baguette 12 est évidé. Plus précisément, une cannelure 20 est formée dans la surface inférieure 18 de la baguette 12 sur une profondeur qui typiquement dépasse la
moitié de la hauteur h de la baguette 12 et sur une longueur qui est d’au moins 50%, de préférence d’au moins 75% de la longueur L de la baguette 12. On obtient ainsi pour l’aiguille 1 une inertie minimale sans s’écarter de l’esthétique habituelle d’une aiguille. Le fond 20a de la cannelure 20 est de préférence arrondi, comme représenté, pour augmenter la rigidité.
Dans d’autres modes de réalisation de l’invention représentés aux figures 6 et 7, la cannelure 20 est remplacée par un évidement 21 formé à l’intérieur de la baguette 12 et qui ne débouche ni sur la surface inférieure 18 ni sur les autres surfaces extérieures de la baguette 12, ceci sur toute ou presque toute la longueur de l’évidement 21 , ou sur au moins 50% voire au moins 75% de la longueur de l’évidement 21. Cet évidement 21 peut sur une autre partie de sa longueur communiquer avec l’extérieur de la baguette 12 par un ou des trous laissés lors de la fabrication. Ces modes de réalisation permettent de supprimer ou réduire le risque que des saletés ou autres éléments indésirables pénètrent dans l’aiguille.
La section transversale de la baguette 12 peut avoir des formes différentes des formes semi-octogonale, semi-circulaire ou oblongue illustrées aux figures 3 à 5 respectivement. Les figures 8 à 11 montrent des exemples supplémentaires de formes de section transversale pour la baguette 12 où la surface supérieure est facettée (figures 8 et 9 : forme semi-hexagonale ; figure 10 : forme triangulaire ; figure 11 : forme hexagonale). La figure 12 montre une section transversale circulaire conférant à la surface supérieure une forme bombée.
L’aiguille selon l’invention est typiquement fabriquée par impression 3D ou par la technique connue sous le nom de FEMTOPRINT (marque déposée) qui consiste à changer localement les propriétés d’un matériau transparent tel que le verre ou le saphir au moyen d’un laser femtoseconde et à ensuite soumettre le matériau transparent à une opération de gravure chimique visant à éliminer les parties traitées par le laser. Le procédé FEMTOPRINT permet l’obtention de pièces monobloc de formes complexes, comprenant des évidements intérieurs, des chanfreins, des arrondis, etc., avec une grande précision de fabrication. La
liberté dans le choix des formes est bien plus grande qu’avec un procédé de gravure anisotrope comme la gravure ionique réactive profonde dite DRIE.
La surface extérieure de l’aiguille selon l’invention peut être traitée et/ou porter un ou des revêtements. Par exemple, au moins un premier tronçon de la baguette 12, transparent, peut porter un revêtement antireflet 16 sur toute sa surface ou au moins sur sa surface supérieure et/ou inférieure et un deuxième tronçon de la baguette 12, typiquement une partie d’extrémité distale, constituant la partie indicatrice de l’aiguille, peut être rendu opaque ou moins transparent que le premier tronçon au moins pour un utilisateur regardant l’aiguille de dessus. Le premier tronçon peut ainsi faciliter la lecture d’informations sur le cadran au- dessus desquelles se déplace l’aiguille. Le deuxième tronçon peut être rendu opaque ou moins transparent par le dépôt d’une couche 19 telle qu’une couche de peinture ou une couche métallique ou par un traitement tel qu’une texturation ou un dépoli. Inversement, toute la baguette 12 ou toute l’aiguille 1 peut être traitée, par exemple texturée, dépolie ou peinte, pour être bien visible.
Pour le montage de l’aiguille 1 sur son axe, une pièce intermédiaire, par exemple en laiton, peut être brasée ou fixée élastiquement dans le trou 11 puis chassée sur l’axe.
La largeur e de la baguette 12 peut être variable, comme représenté à la figure 1 où la baguette 12 est effilée, afin de mieux répartir les contraintes et notamment augmenter sa raideur là où les forces sont les plus élevées, à savoir près de la partie de fixation 10. Au lieu d’une largeur e variable comme dans l’exemple de la figure 1 , ou en plus d’une telle variation de largeur, la hauteur h de la baguette 12 peut être variable et peut par exemple aller en décroissant de son extrémité jointe à la partie de fixation 10 à son extrémité libre, pour une meilleure répartition des contraintes.
L’aiguille selon l’invention peut aussi avoir un profil non rectiligne, de forme courbe ou avec des décrochements, pour par exemple suivre une courbure du
cadran ou passer au-dessus du canon d’une autre aiguille ou d’un autre organe tridimensionnel tout en gardant la partie indicatrice de l’aiguille proche du cadran.
Toutes ces particularités géométriques de l’aiguille sont rendues possibles par le matériau utilisé, verre ou saphir, et les techniques de fabrication y associées.