EP1515200A1 - Spiral d'horlogerie - Google Patents

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EP1515200A1
EP1515200A1 EP03020394A EP03020394A EP1515200A1 EP 1515200 A1 EP1515200 A1 EP 1515200A1 EP 03020394 A EP03020394 A EP 03020394A EP 03020394 A EP03020394 A EP 03020394A EP 1515200 A1 EP1515200 A1 EP 1515200A1
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EP
European Patent Office
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spiral
watchmaking
opening
outer end
hairspring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03020394A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Musy
Frédéric Maier
Sylvain Jeanneret
Andreas Kuoni
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
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    • 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
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • G04B17/066—Manufacture of the spiral spring
    • 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
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton

Definitions

  • the present invention relates to a spiral or spiral spring clock, more particularly a spiral for a balance-spiral system of a movement mechanical watchmaking.
  • the hairspring is connected by its inner end to a ferrule chased on the tree of pendulum and by its outer end to a peak attached to the cock of the movement.
  • the fixing of the outer end of the spiral to the piton is carried out by placing and blocking by means of a pin or by bonding said outer end into a piton hole provided for this purpose.
  • This operation may in practice prove to be difficult to achieve, especially in cases where, for technical reasons or the piton is not adjustable in height.
  • a manual operation of deformation of the outer end of the spiral is often necessary to position this outer end in the piton hole after the hairspring has been driven off the balance shaft, because the Piton hole is rarely found in its ideal position relative to the ferrule.
  • the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks and proposes, for this purpose, a hairspring as defined in appended claim 1, particular embodiments of this spiral being defined in the dependent claims, as well as a balance spring device and a clockwork incorporating it.
  • a hairspring 1 of the flat spiral type comprises an end 10 attached to a ferrule 2 driven on the shaft 3 of a pendulum (no shown) and an outer end 11 attached to a fastening element 4, also called "piton", of cylindrical shape with circular section.
  • the piton 4 is attached to the cock (not shown) of the movement.
  • the spiral 1, more precisely the spiral-ferrule assembly 1-2, is preferably made in one piece, for example in silicon.
  • the outer end 11 of the hairspring 1 is thicker than the rest of the blade forming the hairspring 1 and comprises a rigid portion 12 and a flexible portion 13 together defining an oblong opening 14.
  • the oblong opening 14 is oriented substantially in the winding direction of the hairspring, more specifically in a circumferential direction relative to the center of the hairspring.
  • Part 12 is made rigid by its thickness e1, greater than the thickness e2 of the part 13.
  • the flexible portion 13 is located radially beyond the rigid part 12, that is to say that the flexible part 13 constitutes a part outer end 11 while the rigid part 12 constitutes a part interior of this end 11.
  • the rigid parts 12 and flexible 13 could be reversed or even the two parts 12, 13 could be Flexible.
  • the opening 14 can deform elastically to receive and tighten the pin 4 and thereby fix the outer end 11 of the spiral audit piton 4.
  • This open end 15 and the oblong shape of the opening 14 give the latter sufficient deformability for easy hunting of the end 11 on the peak 4.
  • the opening 14 also has near its end open a formation 17 of piton 4.
  • This formation 17 is for example a recess formed in the flexible portion 12, as illustrated.
  • this formation 17 has preferably a shape such as to allow contact only in a number determined points, typically three points 18a, 18b, 18c, between the end 11 of the spiral 1 and the peak 4.
  • the dimensions of the opening 14 are determined so that the maximum stress exerted by the pin 4 on the outer end 11 of the hairspring 1 is less than the elastic limit of the material forming the spiral 1, that the opening 14 accommodates manufacturing tolerances of piton 4 and that the holding of the outer end 11 on the stud 4 is adequate.
  • flank 19 of the opening 14 is machined cleanly to be rendered as perpendicular as possible to the plane of the hairspring 1, in order to guarantee a good perpendicularity between the hairspring 1 and the bolt 4.
  • FIG. 2 illustrates a hairspring 1 'according to a second embodiment of the invention, in which, unlike the hairspring 1 according to the first embodiment of embodiment, the contour of the oblong opening 14 'of the outer end 11' in the plane of the spiral is closed.
  • This contour is defined by two flexible parts opposed elongated members 12a ', 12b' oriented substantially in the direction winding of the spiral 1 'and two opposite rigid parts 13a', 13b 'connecting between they flexible parts 12a ', 12b'.
  • the flexible portions 12a ', 12b' are straight in rest position.
  • the hairspring 1 ' according to this second embodiment of the invention is particularly suitable for applications in which a reduced radial size of the end outer of the hairspring is desired. It should be noted however that in a variant, the hairspring 1 ' could be modified so that one of the parts 12a ', 12b' is rigid and possibly include piton positioning training.
  • the present invention as described above has many advantages.
  • it allows an implementation that is both easy and precise the fixation of the outer end of the spiral to the piton avoiding on the one hand the use of auxiliary fastening means such as pin, glue, etc. and in facilitating the positioning of the hairspring relative to the piton.
  • auxiliary fastening means such as pin, glue, etc.
  • the height of the outer end of the spiral on the peak is adjustable, which allows when starting (mounting the balance-balance system in the movement) to adjust the flat of the hairspring without having to deform said outer end.

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Abstract

Le spiral d'horlogerie (1) est caractérisé en ce que son extrémité extérieure (11) comporte une ouverture (14), de préférence oblongue, apte à se déformer élastiquement pour recevoir et serrer un élément de fixation ou piton (4). L'ouverture (14) peut comporter une formation (17) de positionnement du piton (4). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un spiral ou ressort spiral d'horlogerie, plus particulièrement un spiral pour un système balancier-spiral d'un mouvement d'horlogerie mécanique.
Dans un type bien connu de mouvement d'horlogerie mécanique, le spiral est connecté par son extrémité intérieure à une virole chassée sur l'arbre de balancier et par son extrémité extérieure à un piton fixé au coq du mouvement. La fixation de l'extrémité extérieure du spiral au piton est effectuée en plaçant puis en bloquant au moyen d'une goupille ou par collage ladite extrémité extérieure dans un trou du piton prévu à cet effet. Cette opération peut en pratique se révéler délicate à réaliser, en particulier dans les cas où, pour des raisons techniques ou de normalisation, le piton n'est pas réglable en hauteur. Dans ces cas en effet, une opération manuelle de déformation de l'extrémité extérieure du spiral est souvent nécessaire pour pouvoir positionner cette extrémité extérieure dans le trou du piton après que le spiral a été chassé sur l'axe de balancier, du fait que le trou du piton se trouve rarement dans sa position idéale par rapport à la virole. Ainsi, par exemple, lorsque le spiral chassé sur l'axe de balancier est un spiral plat, une telle déformation de l'extrémité extérieure du spiral doit être généralement opérée pour obtenir une perpendicularité entre le piton et le reste du spiral. Outre son caractère fastidieux, ce mode de liaison du spiral au piton, du fait qu'il peut nécessiter une déformation de l'extrémité extérieure du spiral, est inadapté aux spiraux réalisés dans une matière fragile telle que le silicium car, intrinsèquement, ce genre de matière ne se déforme pas plastiquement.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et propose, pour ce faire, un spiral tel que défini dans la revendication 1 annexée, des modes de réalisation particuliers de ce spiral étant définis dans les revendications dépendantes, ainsi qu'un dispositif balancier-spiral et un mouvement d'horlogerie l'incorporant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront 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'un spiral d'horlogerie selon un premier mode de réalisation de l'invention, avec une virole et un piton associés ; et
  • la figure 2 est une vue de dessus d'un spiral d'horlogerie selon un second mode de réalisation de l'invention, avec une virole et un piton associés.
En référence à la figure 1, un spiral d'horlogerie 1 du type spiral plat selon un premier mode de réalisation de l'invention comprend une extrémité intérieure 10 rattachée à une virole 2 chassée sur l'arbre 3 d'un balancier (non représenté) et une extrémité extérieure 11 rattachée à un élément de fixation 4, également appelé « piton », de forme cylindrique à section circulaire. Le piton 4 est fixé au coq (non représenté) du mouvement. Le spiral 1, plus précisément l'ensemble spiral-virole 1-2, est de préférence réalisé en une seule pièce, par exemple en silicium.
L'extrémité extérieure 11 du spiral 1 est plus épaisse que le reste de la lame formant le spiral 1 et comporte une partie rigide 12 et une partie flexible 13 définissant ensemble une ouverture oblongue 14. L'ouverture oblongue 14 est orientée sensiblement dans la direction d'enroulement du spiral, plus précisément suivant une direction circonférentielle par rapport au centre du spiral. La partie 12 est rendue rigide par son épaisseur e1, plus grande que l'épaisseur e2 de la partie 13. Dans l'exemple illustré, la partie flexible 13 est située radialement au-delà de la partie rigide 12, c'est-à-dire que la partie flexible 13 constitue une partie extérieure de l'extrémité 11 tandis que la partie rigide 12 constitue une partie intérieure de cette extrémité 11. En variante, toutefois, les parties rigide 12 et flexible 13 pourraient être inversées, voire les deux parties 12, 13 pourraient être flexibles.
Grâce à la partie flexible 13, l'ouverture 14 peut se déformer élastiquement pour recevoir et serrer le piton 4 et par là-même fixer l'extrémité extérieure 11 du spiral audit piton 4. Comme cela est représenté, l'une des deux extrémités de l'ouverture 14 dans la direction circonférentielle, en l'occurrence l'extrémité 15 la plus éloignée du point de rattachement 16 de l'extrémité 11 au reste du spiral 1, est ouverte. Cette extrémité ouverte 15 et la forme oblongue de l'ouverture 14 confèrent à cette dernière une déformabilité suffisante pour un chassage aisé de l'extrémité 11 sur le piton 4.
L'ouverture 14 comporte par ailleurs à proximité de son extrémité ouverte 15 une formation 17 de positionnement du piton 4. Cette formation 17 est par exemple un évidement formé dans la partie flexible 12, comme illustré. Pour une plus grande précision de positionnement du piton 4, cette formation 17 a de préférence une forme telle à permettre un contact seulement en un nombre déterminé de points, typiquement trois points 18a, 18b, 18c, entre l'extrémité 11 du spiral 1 et le piton 4.
Les dimensions de l'ouverture 14 sont déterminées de manière que la contrainte maximale exercée par le piton 4 sur l'extrémité extérieure 11 du spiral 1 soit inférieure à la limite élastique du matériau formant le spiral 1, que l'ouverture 14 s'accommode des tolérances de fabrication du piton 4 et que la tenue de l'extrémité extérieure 11 sur le piton 4 soit adéquate.
D'autre part, le flanc 19 de l'ouverture 14 est usiné proprement pour être rendu le plus perpendiculaire possible au plan du spiral 1, ce afin de garantir une bonne perpendicularité entre le spiral 1 et le piton 4.
La figure 2 illustre un spiral 1' selon un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel, à la différence du spiral 1 selon le premier mode de réalisation, le contour de l'ouverture oblongue 14' de l'extrémité extérieure 11' dans le plan du spiral est fermé. Ce contour est défini par deux parties flexibles longilignes opposées 12a', 12b' orientées sensiblement dans la direction d'enroulement du spiral 1' et deux parties rigides opposées 13a', 13b' reliant entre elles les parties flexibles 12a', 12b'. Les parties flexibles 12a', 12b' sont droites en position de repos. En position de service, elles sont légèrement déformées (cette déformation n'est pas visible sur la figure 2) et serrent élastiquement un piton 4' présentant deux plats opposés 40', 42' avec lesquels elles sont en contact, ces deux plats 40', 42' empêchant l'extrémité extérieure 11' du spiral 1' de tourner autour du piton 4' lors du fonctionnement du mouvement.
Du fait que, grâce à la présence des deux parties rigides 13a', 13b', l'épaisseur des parties flexibles 12a', 12b' peut être faible, le spiral 1' selon ce second mode de réalisation de l'invention convient particulièrement à des applications dans lesquelles un encombrement radial réduit de l'extrémité extérieure du spiral est souhaité. Il est à noter toutefois qu'en variante, le spiral 1' pourrait être modifié de façon que l'une des parties 12a', 12b' soit rigide et comprenne éventuellement une formation de positionnement du piton.
La présente invention telle que décrite ci-dessus présente de nombreux avantages. En particulier, elle permet une mise en oeuvre à la fois facile et précise de la fixation de l'extrémité extérieure du spiral au piton en évitant d'une part le recours à des moyens de fixation auxiliaires tels que goupille, colle, etc. et en facilitant d'autre part le positionnement du spiral par rapport au piton. On notera notamment que la hauteur de l'extrémité extérieure du spiral sur le piton est réglable, ce qui permet lors de la mise en marche (montage du système balancier-spiral dans le mouvement) d'ajuster le plat du spiral sans avoir à déformer ladite extrémité extérieure.

Claims (17)

  1. Spiral d'horlogerie caractérisé en ce que son extrémité extérieure (11) comporte une ouverture (14) apte à se déformer élastiquement pour recevoir et serrer un élément de fixation (4).
  2. Spiral d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (14) comporte une formation (17) de positionnement de l'élément de fixation (4).
  3. Spiral d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisé en ce que la formation de positionnement (17) est un évidement formé dans l'extrémité extérieure (11) du spiral (1).
  4. Spiral d'horlogerie selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la formation de positionnement (17) a une forme telle à permettre un contact seulement en un nombre déterminé de points (18a, 18b, 18c) entre l'extrémité extérieure (11) du spiral (1) et l'élément de fixation (4).
  5. Spiral d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture (14) a une forme oblongue.
  6. Spiral d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ouverture (14) est orientée sensiblement dans la direction d'enroulement du spiral (1).
  7. Spiral d'horlogerie selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'une (15) des deux extrémités de l'ouverture (14) est ouverte.
  8. Spiral d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture (14) est définie par une partie rigide (12) et une partie flexible (13) de l'extrémité extérieure (11) du spiral (1).
  9. Spiral d'horlogerie selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie rigide (12) constitue une partie intérieure de l'extrémité extérieure (11) du spiral (1) et la partie flexible (13) constitue une partie extérieure de cette extrémité extérieure (11).
  10. Spiral d'horlogerie selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le contour de l'ouverture (14') est fermé.
  11. Spiral d'horlogerie selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'ouverture (14') est définie par deux parties flexibles longilignes opposées (12a', 12b') et deux parties rigides opposées (13a', 13b') reliant entre elles les parties flexibles (12a', 12b').
  12. Spiral d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est réalisé en une seule pièce.
  13. Spiral d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste en un spiral plat.
  14. Dispositif balancier-spiral comprenant un balancier d'horlogerie et un spiral d'horlogerie (1 ; 1') selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 relié par son extrémité intérieure (10) audit balancier.
  15. Mouvement d'horlogerie comprenant un élément de fixation (4) et un dispositif balancier-spiral selon la revendication 14 dont l'extrémité extérieure (11 ; 11') du spiral (1 ; 1') est chassée sur l'élément de fixation (4).
  16. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'élément de fixation (4) a une forme cylindrique à section circulaire.
  17. Mouvement d'horlogerie selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'élément de fixation (4') comporte des plats (40', 42') avec lesquels l'extrémité extérieure (11 ') du spiral (1') est en contact pour empêcher que ladite extrémité extérieure (11') ne tourne autour de l'élément de fixation (4') lors du fonctionnement du mouvement.
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