WO2006079223A1 - Balancier pour piece d'horlogerie - Google Patents

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WO2006079223A1
WO2006079223A1 PCT/CH2005/000046 CH2005000046W WO2006079223A1 WO 2006079223 A1 WO2006079223 A1 WO 2006079223A1 CH 2005000046 W CH2005000046 W CH 2005000046W WO 2006079223 A1 WO2006079223 A1 WO 2006079223A1
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WO
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arms
screws
serge
hole
pendulum according
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PCT/CH2005/000046
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English (en)
Inventor
Lucas Humair
Gildas Le Doussal
Original Assignee
Manufacture Et Fabrique De Montres Et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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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
    • G04B18/00—Mechanisms for setting frequency
    • G04B18/006—Mechanisms for setting frequency by adjusting the devices fixed on the balance

Definitions

  • the present invention relates to mechanical timepieces. It relates more particularly to a rocker that includes a serge and arms, and screws to adjust its inertia.
  • a rocker of this type is, for example, described in GB 2706'380. It includes a serge pierced with threaded holes with radial orientation. In some of them, a screw is engaged.
  • the frequency of the balance can be adjusted by setting a larger or smaller number of screws arranged symmetrically, ensuring that they are screwed in the same way.
  • This solution has the disadvantage that the periphery of the balance is occupied only very locally, by the screws, whereas, to have a favorable ratio between the moment of inertia and the weight it is desirable that the maximum of material is placed further away from the center. However, this ratio plays an important role in the regulating quality of the timepiece.
  • it has, for example, been proposed to have the flyweights mounted friction or screwed on the arms of the balance, as described respectively in EP 1 '351' 103 and GB 845773.
  • the adjustment is made by turning the weights on a rod driven into the serge.
  • the variation of the moment of inertia obtained with such a configuration is relatively small or the serge is highly machined in the areas where the weights are arranged, and it is therefore likely to deform.
  • the pendulum for a timepiece according to the invention intended to oscillate about a pivot axis, comprises:
  • a serge of generally annular shape a hub intended to receive a shaft defining an axis of rotation
  • the serge comprises cutouts made in the extension of the arms.
  • the latter have an extra thickness, in their integral part of the serge, in which are formed tapped holes of radial orientation and serving as housing for the screws.
  • the arms comprise, adjacent to the excess thickness, each an axial orientation hole, disposed in the extension of the tapped hole.
  • the balance has four arms, four tapped holes and four screws, each engaged in one of the threaded holes.
  • the screws have a head and a threaded rod, the head being of polygonal shape, preferably a square.
  • the threaded rod is inscribed in the head.
  • the threaded rod has a length smaller than or equal to the sum of the radial dimension of the excess thickness and the diameter of the orientation hole. axial.
  • the diameter of the latter is chosen so that the screw can rotate there friction.
  • the balance shown in the drawing conventionally comprises a serge 10 defining the outer diameter of the balance, a hub 12, forming its central portion and provided with a hole 14 for receiving a shaft 15.
  • the latter defines an axis AA pivoting .
  • the hub 12 is connected to the serge 14 by four arms 16.
  • the serge 10 comprises, according to the invention, four cutouts 18, each aligned on one of the arms 16 and open to the outside.
  • the arms 16 are connected to the serge 10 by a fork-shaped end portion 16a with two branches, integral with the serge 10 on either side of the cutout 18.
  • the portion 16a has a thickness equal to that of the serge, while its radial dimension L 'is substantially equal to the width L of the serge 10.
  • the end portions 16a are pierced right through a tapped hole 16b radially oriented, which opens into the cut 18.
  • the arms 16 are, in addition, each pierced with an axially oriented hole 16c adjacent to the end portion 16a and being in the extension of the hole 16b.
  • Screws 20 are each disposed in one of the holes 16b, which can rotate therein. They comprise a head 20a of square section and a threaded rod 20b engaged in the hole 16b. The dimensions of the rod and the hole are chosen so that the screw can be rotated with a sufficiently low torque not to deform one or the other constituent part of the balance, but strong enough so that it does not risk not unintentionally unscrew.
  • the serge and the arms are made in one piece, cuproberyllium alloy, by turning, drilling, tapping and milling. All these operations can be performed on a lathe, without having to take the piece on another machine.
  • the screws are in gold, also obtained by bar turning.
  • the balance shaft 15 is made of steel, comprising a plate 15a made of material and pierced with a hole in which is engaged a plate pin 22. It also carries a ring 24 in lieu of a small plate.
  • the pin 22 is glued in the plate 15a, while the ring 24 is driven on the shaft.
  • the shaft 15 is riveted to the hub 12, in the hole 14 and the screws 20 engaged in the holes 16a. They are screwed up to abut against the outer wall of the portion 16a. They are then unscrewed by a defined angle, to bring them into a preset position. It will be noted that because of the presence of the holes 16c, it is possible to avoid the formation of burrs during the tapping operation of the holes 16b. In addition, these holes 16c are dimensioned so that the end of the rod 20b does not bear against the arm 16 when the screw is fully tightened. This condition is fulfilled if the threaded rod 20b has a length smaller than or equal to the sum of the radial dimension L 'of the portion 16a and the diameter of the axially oriented hole.
  • the assembly thus formed is then balanced, by milling the serge 10 on its lower wall. If, during this operation, it appears that the unbalance is in one of the cutouts 18, the machine performs two millings on either side of the cutout considered.
  • the inertia of the balance thus obtained is measured to allow pairing with a spiral initially set.
  • the spiral is then mounted on the cock of the movement, the period of the sprung balance is measured in a conventional manner and the frequency adjusted by screwing or unscrewing the four screws 20.
  • a screwdriver with a head hollow section square, dimensioned so that the head 20a of the screws can be engaged, and whose outer diameter is smaller than the width of the cutouts 18.
  • the balance as described can be subject to many variations without departing from the scope of the invention. It can have a different number of arms, for example three or even two.
  • the structure of the tree and the plateau could also be of conventional type, with the plateau pin directly mounted on the plateau. It is also possible to envisage screw heads having a different shape, for example with a slot, or a hexagonal type section.
  • the cutouts in the extension of the arms ensures quality operation, with a minimum of air turbulence, and an excellent ratio between the moment of inertia and the weight of the beam.
  • the step can be corrected by more or less 170s / j, which is quite sufficient with the existing means to ensure the setting of the watch.

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Abstract

Balancier pour pièce d'horlogerie destiné à osciller autour d'un axe de pivotement et comportant une serge (10) de forme générale annulaire, un moyeu (12) destiné à recevoir un arbre (15) définissant un axe (AA) de rotation, des bras (16) reliant le moyeu (12) à ladite serge (10), et des vis (20) pour permettre l'ajustement de son inertie. Selon l'invention, ladite serge (10) comporte des découpes (18) pratiquées dans le prolongement des bras (16), lesdits bras (16) présentent une surépaisseur (16a) dans leur partie solidaire de ladite serge (10), dans laquelle sont pratiqués des trous taraudés (16b), d'orientation radiale, servant de logement auxdites vis (20).

Description

BALANCIER POUR PIECE D'HORLOGERIE
La présente invention se rapporte aux pièces d'horlogerie mécaniques. Elle concerne plus particulièrement un balancier qui comprend notamment une serge et des bras, et des vis permettant d'ajuster son inertie.
Un balancier de ce type est, par exemple, décrit dans le document GB 2706'380. Il comprend une serge percée de trous taraudés à orientation radiale. Dans certains d'entre eux, une vis est engagée. La fréquence du balancier peut être ajustée en fixant un nombre plus ou moins grand de vis, disposées symétriquement, en veillant qu'elles soient vissées de manière identique. Une telle solution permet de régler la fréquence du balancier sur une large bande. Cette solution a pour inconvénient que la périphérie du balancier n'est occupée que très localement, par les vis, alors que, pour avoir un rapport favorable entre le moment d'inertie et le poids il est souhaitable que le maximum de matière soit placée le plus loin possible du centre. Or, ce rapport joue un rôle important dans la qualité réglante de la pièce d'horlogerie. Pour pallier cet inconvénient, il a, par exemple, été proposé de disposer des masselottes montées à friction ou vissées sur les bras du balancier, comme décrit respectivement dans EP 1 '351 '103 et GB 845773.
Dans le mode de réalisation du premier document, le réglage se fait en tournant les masselottes sur une tige chassée dans la serge. La variation du moment d'inertie obtenue avec une telle configuration est relativement faible ou alors, la serge est fortement usinée dans les zones où les masselottes sont disposées, et elle risque en conséquence de se déformer.
Dans le second document, les masselottes sont fixées avec des vis, dans des trous taraudés dans la serge. Cette solution est peu intéressante du point de vue industriel, car elle nécessite d'enlever les vis puis de les remettre pour changer de masselottes. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients. A cet effet, le balancier pour pièce d'horlogerie selon l'invention, destiné à osciller autour d'un axe de pivotement, comporte :
- une serge de forme générale annulaire, - un moyeu destiné à recevoir un arbre définissant un axe de rotation,
- des bras reliant le moyeu à la serge, et
- des vis pour permettre l'ajustement de son inertie.
Selon l'invention, la serge comporte des découpes pratiquées dans le prolongement des bras. Ces derniers présentent une surépaisseur, dans leur partie solidaire de la serge, dans laquelle sont pratiqués des trous taraudés d'orientation radiale et servant de logement aux vis.
Afin de faciliter le taraudage des trous taraudés, les bras comportent, attenant à la surépaisseur, chacun un trou d'orientation axiale, disposé dans le prolongement du trou taraudé. De manière avantageuse le balancier comporte quatre bras, quatre trous taraudés et quatre vis, chacune engagée dans un des trous taraudés.
Les vis présentent une tête et une tige filetée, la tête étant de forme polygonale, avantageusement un carré. La tige filetée est inscrite dans la tête.
Afin d'éviter qu'un vissage intempestif de la vis n'abîme soit son extrémité, soit le bras, la tige filetée présente une longueur plus petite ou égale à la somme de la dimension radiale de la surépaisseur et du diamètre du trou à orientation axiale.
Pour permettre une bonne tenu en place de la vis dans le trou taraudé, le diamètre de ce dernier est choisi de manière à ce que la vis puisse y tourner à friction.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin dans lequel les figures 1 et 2 représentent respectivement un balancier selon l'invention vu de dessus et en coupe.
Le balancier représenté au dessin comporte de manière classique, une serge 10 définissant le diamètre extérieur du balancier, un moyeu 12, formant sa partie centrale et muni d'un trou 14 destiné à recevoir un arbre 15. Ce dernier définit un axe AA de pivotement. Le moyeu 12 est relié à la serge 14 par quatre bras 16.
La serge 10 comporte, selon l'invention, quatre découpes 18, alignées chacune sur un des bras 16 et ouvertes vers l'extérieur. Les bras 16 sont reliés à la serge 10 par une portion d'extrémité 16a en forme de fourche à deux branches, solidaires de la serge 10 de part et d'autre de la découpe 18.
La portion 16a présente une épaisseur égale à celle de la serge, alors que sa dimension radiale L' est sensiblement égale à la largeur L de la serge 10. Les portions d'extrémité 16a sont percées de part en part d'un trou taraudé 16b à orientation radiale, qui débouche dans la découpe 18.
Les bras 16 sont, en outre, percés chacun d'un trou 16c à orientation axiale adjacent à la portion d'extrémité 16a et se trouvant dans le prolongement du trou 16b.
Des vis 20 sont disposées chacune dans l'un des trous 16b, pouvant y tourner à frottement. Elles comprennent une tête 20a de section carrée et une tige filetée 20b engagée dans le trou 16b. Les dimensions de la tige et du trou sont choisies de manière à ce que la vis puisse être tournée avec un couple suffisamment faible pour ne pas déformer l'une ou l'autre pièce constitutive du balancier, mais suffisamment fort pour qu'elle ne risque pas de se dévisser de manière intempestive.
La serge et les bras sont réalisés en une seule pièce, en alliage de cupro- béryllium, par tournage, perçage, taraudage et fraisage. Toutes ces opérations peuvent être réalisées sur une décolleteuse, sans devoir reprendre la pièce sur une autre machine. Les vis sont en or, également obtenues par décolletage. L'arbre 15 de balancier est réalisé en acier, comportant un plateau 15a venu de matière et percé d'un trou dans lequel est engagé une cheville de plateau 22. Il porte en outre une bague 24 tenant lieu de petit plateau. La cheville 22 est collée dans le plateau 15a, alors que la bague 24 est chassée sur l'arbre.
Pour réaliser l'assemblage du balancier, l'arbre 15 est rivé sur le moyeu 12, dans le trou 14 et les vis 20 engagées dans les trous 16a. Elles sont vissées jusqu'à buter contre la paroi extérieure de la portion 16a. Elle sont ensuite dévissées d'un angle défini, pour les amener dans une position de préréglage. On relèvera que du fait de la présence des trous 16c, il est possible d'éviter la formation de bavures lors de l'opération de taraudage des trous 16b. En outre, ces trous 16c sont dimensionnés de manière à ce que l'extrémité de la tige 20b ne vienne pas en appui contre le bras 16 lorsque la vis est serrée à fond. Cette condition est remplie si la tige filetée 20b présente une longueur plus petite ou égale à la somme de la dimension radiale L' de la portion 16a et du diamètre du trou à orientation axiale.
L'ensemble ainsi formé est ensuite équilibré, par fraisage de la serge 10 sur sa paroi inférieure. Si, lors de cette opération, il apparaît que le balourd se trouve dans l'une des découpes 18, la machine effectue deux fraisages de part et d'autre de la découpe considérée.
Après équilibrage, l'inertie du balancier ainsi obtenue est mesurée pour permettre de l'appairer avec un spiral initialement réglé. Le spiral étant ensuite monté sur le coq du mouvement, la période du balancier-spiral est mesurée de manière classique et la fréquence ajustée en vissant ou en dévissant les quatre vis 20. On utilisera à cet effet un tourne-vis muni d'une tête creuse de section carrée, dimensionnée de manière à ce que la tête 20a des vis puisse y être engagée, et dont le diamètre extérieur est inférieur à la largeur des découpes 18.
Il est évident que le balancier tel que décrit peut faire l'objet de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Il peut ainsi comporter un nombre différent de bras, par exemple trois, voire deux. La structure de l'arbre et du plateau pourrait aussi être de type classique, avec la cheville de plateau directement montée sur le plateau. Il est également possible d'envisager des têtes de vis présentant une forme différente, par exemple avec une fente, ou une section de type hexagonale.
Ainsi, le fait de disposer des découpes dans le prolongement des bras permet d'assurer un fonctionnement de qualité, avec un minimum de turbulence de l'air, et un excellent rapport entre le moment d'inertie et le poids du balancier. Par ailleurs, la marche peut être corrigée de plus ou moins 170s/j, ce qui est tout à fait suffisant avec les moyens existant pour assurer le réglage de la montre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Balancier pour pièce d'horlogerie destiné à osciller autour d'un axe de pivotement et comportant :
- une serge (10) de forme générale annulaire,
- un moyeu (12) destiné à recevoir un arbre (15) définissant un axe (AA) de rotation,
- des bras (16) reliant le moyeu (12) à ladite serge (10), et
- des vis (20) pour permettre l'ajustement de son inertie, caractérisé en ce que ladite serge (10) comporte des découpes (18) pratiquées dans le prolongement des bras (16), en ce que lesdits bras (16) présentent une surépaisseur (16a), dans leur partie solidaire de ladite serge (10), dans laquelle sont pratiqués des trous taraudés (16b), d'orientation radiale, servant de logement auxdites vis (20).
2. Balancier selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les bras (16) sont munis chacun d'un trou (16c) d'orientation axiale, attenant à ladite surépaisseur (16a) et disposé dans le prolongement du trou taraudé (16b).
3. Balancier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte quatre bras (16), quatre trous taraudés (16b) et quatre vis (20) engagées chacune dans un desdits trous taraudés (16b).
4. Balancier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites vis (20) présentent une tête (20a) et une tige filetée (20b).
5. Balancier selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite tête (20a) est de forme polygonale, et en ce que la tige filetée (20b) est inscrite dans ladite tête (20a).
6. Balancier selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite forme polygonale est un carré.
7. Balancier selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que ladite tige filetée (20b) présente une longueur plus petite ou égale à la somme de la dimension radiale de la surépaisseur et du diamètre du trou à orientation axiale.
8. Balancier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre du trou taraudé (16b) est choisi de manière à ce que la vis (20) y soit engagée à friction.
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