Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne un composant d'horlogerie comportant une partie arbrée comportant
au moins un pivot autour d'un axe de pivot.
[0002] L'invention concerne encore un oscillateur d'horlogerie, comportant au moins un tel
composant.
[0003] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie, comportant au moins un tel
oscillateur, et/ou au moins un tel composant.
[0004] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement
et/ou au moins un tel oscillateur, et/ou au moins un tel composant.
[0005] L'invention concerne encore un procédé de réalisation d'un composant d'horlogerie,
plus particulièrement un mobile d'horlogerie, lequel composant comporte une partie
arbrée, laquelle comporte au moins un pivot autour d'un axe de pivot.
[0006] L'invention concerne le domaine des composants et mobiles d'horlogerie, et plus particulièrement
la réalisation de mobiles que comportent des oscillateurs ou des mouvements d'horlogerie.
Arrière-plan de l'invention
[0007] La confection de petits composants d'horlogerie, en particulier de mobiles, est toujours
une préoccupation pour l'industriel, en raison de coûts d'usinage qui peuvent être
élevés, et de la difficulté pour réaliser certaines géométries, en particulier quand
le composant concerné a de gros écarts de section, comme c'est le cas, par exemple,
pour un balancier : un tel mobile doit avoir un pivotement parfait malgré un petit
diamètre de pivot, et doit être suffisamment résistant aux chocs, tout voile se traduisant
par un balourd préjudiciable au maintien d'une fréquence d'oscillation constante.
Résumé de l'invention
[0008] L'invention se propose d'offrir une alternative aux mobiles d'horlogerie traditionnels
comportant des arbres en acier, et de combiner une géométrie parfaite et une excellente
résistance.
[0009] A cet effet, l'invention concerne un composant d'horlogerie comportant une partie
arbrée comportant au moins un pivot autour d'un axe de pivot, selon la revendication
1.
[0010] L'invention concerne encore un oscillateur d'horlogerie, comportant au moins un tel
composant.
[0011] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie, comportant au moins un tel
oscillateur, et/ou au moins un tel composant.
[0012] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement
et/ou au moins un tel oscillateur, et/ou au moins un tel composant.
[0013] L'invention concerne encore un procédé de réalisation d'un composant d'horlogerie,
plus particulièrement un mobile d'horlogerie, lequel composant comporte une partie
arbrée, laquelle comporte au moins un pivot autour d'un axe de pivot, selon la revendication
18.
Description sommaire des dessins
[0014] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la figure 1 représente, de façon schématisée, et en vue de côté, un composant d'horlogerie
selon l'invention, qui est ici un mobile constituant un balancier; et qui comporte
une partie arbrée traversante incluant deux pivots à ses extrémités distales selon
l'axe de rotation, laquelle partie arbrée porte, sur une première portée, une serge
de balancier qui est en appui latéral sur un premier flanc d'une collerette qui constitue
la zone de plus grand diamètre de la partie arbrée, laquelle porte encore, sur une
deuxième portée et en appui sur un deuxième flanc de la collerette opposé au premier,
un plateau de balancier porteur d'une cheville de plateau ;
- la figure 2 représente, de façon schématisée et en perspective, la partie arbrée seule
de ce mobile, laquelle partie arbrée comporte ici trois évidements à 120° qui traversent
tous la collerette, et au fond desquels sont visibles des points d'injection ;
- la figure 3 représente cette partie arbrée de façon similaire à la figure 1 ;
- la figure 4 représente cette partie arbrée en vue de bout ;
- la figure 5 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement d'horlogerie,
qui comporte un oscillateur, lequel incorpore un tel mobile.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0015] L'invention concerne un composant 1 d'horlogerie, plus particulièrement un mobile
d'horlogerie. Ce composant 1 comporte une partie arbrée 2, laquelle comporte au moins
un pivot 3 autour d'un axe de pivot D.
[0016] Selon l'invention, au moins le matériau constitutif de la partie arbrée 2 est une
céramique, ou similaire.
[0017] Et cette partie arbrée 2 comporte une pluralité d'évidements 7, qui sont équilibrés
autour de l'axe de pivot D, et notamment qui sont répartis régulièrement autour de
l'axe de pivot D, et a son centre d'inertie sur l'axe de pivot D.
[0018] Cette partie arbrée 2 comporte une zone de plus grand diamètre, appelée collerette
9, qui constitue son plus grand diamètre par rapport à l'axe de pivot D.
[0019] Plus particulièrement cette collerette 9 comporte un plan de joint 90 de la partie
arbrée 2, lequel plan de joint 90 est sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivot
D.
[0020] Plus particulièrement, la collerette 9 est traversée par les évidements 7.
[0021] Dans une réalisation particulière et avantageuse quand le matériau constitutif de
la partie arbrée 2 est injectable, au moins un évidement 7 renferme un point d'injection
8 du matériau. Plus particulièrement, chaque évidement 7 renferme un point d'injection
8 du matériau. De façon avantageuse, le point d'injection 8 est situé dans la zone
de l'évidement 7 qui est la plus proche de l'axe de pivot D. Et, dans une variante
particulière, le point d'injection est situé, selon la direction de l'axe D, au niveau
du milieu de la collerette 9.
[0022] Le logement du point d'injection 8 dans un évidement 7 est particulièrement avantageux,
car de ce fait il n'existe aucune interférence avec quelque portée fonctionnelle de
révolution que ce soit. De plus, dans le cas particulier illustré par les figures
d'évidements 7 cylindriques, une retouche éventuelle du point d'injection 8 est extrêmement
facile, et ne risque absolument pas de blesser une portée fonctionnelle.
[0023] Dans un autre mode de réalisation, au moins un point d'injection se situe dans une
autre partie non fonctionnelle de la partie arbrée 2, par exemple sous le plus grand
diamètre, ou se situe dans une autre partie non fonctionnelle du composant 1 réalisée
avec la partie arbrée 2 et dans le même matériau, notamment une céramique. Par partie
non fonctionnelle on entend ici une partie du composant dont aucune surface n'est
agencée pour coopérer avec un autre composant d'un mécanisme d'horlogerie.
[0024] Dans une variante, le point d'injection 8 est logé dans le fond d'une gorge de révolution.
[0025] Pour une fabrication par injection dans un moule en deux parties de part et d'autre
du plan de joint 90, la section de la partie arbrée décroit depuis le plan de joint
9 vers chaque extrémité distale comportant de préférence un pivot 3 et/ou un tigeron.
Cette exécution permet d'obtenir les portées de pivot sans couture d'injection.
[0026] La forme du « point d'injection » dépend du moule et de l'installation de production
utilisée. Elle est en général circulaire, mais cette exécution n'est pas limitative,
le point d'injection peut aussi être un court segment, et sa superficie et sa forme
sont liées à l'espace disponible sur le composant 1 dans une zone non fonctionnelle,
comme sur une tige d'ancre, ou encore un flasque ou un fond de denture pour un pignon,
ou similaire. Le point d'injection est avantageusement logé dans le fond d'une encoche
ou d'un évidement.
[0027] De façon particulière, la partie arbrée 2 comporte, pour l'appui d'une serge 4 ou
d'un plateau 40 que comporte le composant 1, au moins une portée 5, 6, de révolution
autour de l'axe de pivot D, qui est adjacente à au moins une surface d'appui 50, 60,
laquelle est de révolution autour de l'axe de pivot D. Cette serge 4 peut être une
serge de balancier, ou un plateau denté, ou autre.
[0028] Dans une autre exécution, le composant 1 est une roue ou un pignon, et comporte,
au niveau de sa collerette 9, une denture qui peut également être en céramique, et
venir d'injection, ce qui permet d'éviter tout usinage de reprise ou de taillage.
[0029] Plus particulièrement, la partie arbrée 2 comporte, de part et d'autre de la collerette
9, une première et une deuxième portées 5, 6, et une première et une deuxième surfaces
d'appui 50, 60.
[0030] Dans une variante, la portée 5, 6, est cylindrique.
[0031] Dans une variante, la deuxième surface d'appui 50, 60, est conique ou plane.
[0032] La figure 1 illustre un composant 1, qui est ici un mobile constituant un balancier;
et qui comporte une partie arbrée 2, traversante incluant deux pivots 3 à ses extrémités
distales selon l'axe de rotation D. La partie arbrée 2 porte, sur une première portée
5, une serge de balancier 4 qui est en appui latéral sur un premier flanc 6 de la
collerette 9. La partie arbrée 2 porte encore, sur une deuxième portée 50 et en appui
sur un deuxième flanc60 de la collerette 9 opposé au premier flanc 6, un plateau de
balancier 40 porteur d'une cheville de plateau
[0033] Plus particulièrement le matériau est une céramique. Une telle céramique comporte
au moins un premier élément choisi parmi l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium,
l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le nitrure de
silicium, le carbure de titane, le carbure de bore, le diborure de titane TiB
2, le diamant, le carbure de tungstène, la silice vitreuse, ou similaire. Naturellement
cette céramique peut comporter une pluralité de composants choisis parmi l'oxyde d'aluminium,
l'oxyde de zirconium, l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium,
le nitrure de silicium, le carbure de titane, le carbure de bore, le diborure de titane
TiB
2, le diamant, le carbure de tungstène, la silice vitreuse, ou similaire. Cette céramique
comporte en général au moins un stabilisateur, et/ou au moins un dopant, et/ou au
moins un matériau permettant l'amélioration des propriétés mécaniques, tel que MgO,
CaO, Y
2O
3, ou similaire, et/ou au moins un additif tel que carbone, fibres de carbone, nano-tubes
de carbone, pigment coloré, électret, ou autre, pour d'autres propriétés de lubrification,
d'aspect, magnétiques, ou autres. Non limitativement, une telle céramique est injectée
dans un moule, puis frittée, pour réaliser le composant.
[0034] Le composant illustré sur les figures est par exemple avantageusement réalisé en
oxyde de zirconium ZrO
2, usuellement dénommé zircone, avec au moins un dopant d'oxyde d'yttrium Y
2O
3.
[0035] De façon particulière, le matériau de la partie arbrée, notamment une telle céramique,
est entièrement amagnétique.
[0036] Dans une alternative, le matériau de la partie arbrée, notamment une telle céramique,
est chargé avec des particules aimantée et/ou magnétisables.
[0037] Dans une application particulière, le composant 1 est un balancier, et porte, sur
la partie arbrée 2, au moins une serge 4 et un plateau 40.
[0038] L'invention concerne encore un oscillateur 100 d'horlogerie, comportant au moins
un tel composant 1.
[0039] L'invention concerne encore un mouvement 200 d'horlogerie, comportant au moins un
tel oscillateur 100, et/ou au moins un tel composant 1.
[0040] L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel
mouvement 200 et/ou au moins un tel oscillateur 100, et/ou au moins un tel composant
1. Plus particulièrement, cette pièce d'horlogerie 1000 est une montre.
[0041] L'invention concerne encore un procédé de réalisation d'un composant 1 d'horlogerie,
plus particulièrement un mobile d'horlogerie, lequel composant 1 comporte une partie
arbrée 2, laquelle comporte au moins un pivot 3 autour d'un axe de pivot D. Selon
ce procédé, on réalise cette partie arbrée 2 par injection d'un matériau de type céramique
ou similaire dans un moule en au moins deux parties agencé pour la confection directe
de surfaces de révolution au niveau de chaque pivot 3. Plus particulièrement, au moins
deux parties du moule sont alignées selon l'axe de pivot D ; plus particulièrement
encore, ces au moins deux parties alignées s'étendent de part et d'un plan de joint
au niveau duquel se situe la zone de plus grand diamètre de la partie arbrée 2, laquelle
zone de plus grand diamètre définit une collerette 9. Plus particulièrement on injecte
le matériau dans le moule au niveau d'au moins un point d'injection 8 ménagé dans
au moins un évidement 7 que comporte la collerette 9, et qui correspond à une partie
saillante du moule. Plus particulièrement on injecte le matériau au niveau d'au moins
un point d'injection 8, dans la zone de l'évidement 7 concerné qui est la plus proche
de l'axe de pivot D. Après remplissage du moule on procède au durcissement du matériau
d'injection selon le procédé propre à ce matériau, polymérisation, frittage, ou autre.
On ouvre le moule après durcissement du matériau d'injection. Si nécessaire on procède
à une reprise par rectification et/ou diamantage, ou similaire, des portées de révolution
et notamment des pivots et/ou tigerons que comporte la partie arbrée 2. Quand le composant
1 ne se limite pas à la partie arbrée 2, et comporte au moins un élément rapporté
tel qu'une serge 4 et/ou un plateau 40, et/ou cheville ou similaire, on rapporte chaque
tel élément sur la partie arbrée et on l'immobilise par collage ou similaire. Plus
particulièrement mais non limitativement, cette immobilisation est irréversible.
[0042] L'invention permet ainsi de réaliser un composant d'horlogerie, et en particulier
un mobile d'horlogerie, avec une forme précise et des surfaces de révolution par injection
de matériau dans un moule en au moins deux parties. Ce matériau peut en particulier
être une céramique amagnétique. Le procédé d'obtention permet une économie de matière
en raison d'une réalisation sensiblement aux cotes finies, et une importante économie
d'usinage. Un tel procédé d'injection garantit aussi un bon équilibrage direct de
la partie arbrée. Les finitions sont réduites au minimum, et, selon la fonction du
composant 1, peuvent même être superflues.
1. Composant (1) d'horlogerie comportant une partie arbrée (2) comportant au moins un
pivot (3) autour d'un axe de pivot (D), caractérisé en ce qu'au moins le matériau constitutif de ladite partie arbrée (2) est une céramique, et
caractérisé en ce que ladite partie arbrée (2) comporte une pluralité d'évidements (7) équilibrés autour
dudit axe de pivot (D), et a son centre d'inertie sur ledit axe de pivot (D).
2. Composant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie arbrée (2) comporte une collerette (9) constituant son plus grand diamètre
par rapport audit axe de pivot (D), laquelle collerette (9) comporte un plan de joint
(90) de ladite partie arbrée (2), lequel plan de joint (90) est sensiblement perpendiculaire
audit axe de pivot (D).
3. Composant (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite collerette (9) est traversée par lesdits évidements (7).
4. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un dit évidement (7) renferme un point d'injection (8) dudit matériau.
5. Composant (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit point d'injection (8) est situé dans la zone dudit évidement (7) qui est la
plus proche dudit axe de pivot (D).
6. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit composant (1) comporte au moins un point d'injection (8) dans une partie non
fonctionnelle de ladite partie arbrée (2), ou dans une autre partie non fonctionnelle
dudit composant (1) réalisée avec ladite partie arbrée (2) et dans le même matériau.
7. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite partie arbrée (2) comporte, pour l'appui d'une serge (4) ou d'un plateau (40)
que comporte ledit composant (1), au moins une portée (5 ; 6) de révolution autour
dudit axe de pivot (D) adjacente à au moins une surface d'appui (50 ; 60) de révolution
autour dudit axe de pivot (D).
8. Composant (1) selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que ladite partie arbrée (2) comporte, de part et d'autre de ladite collerette (9), une
première et une deuxième dites portées (5 ; 6), et une première et une deuxième dites
surfaces d'appui (50 ; 60).
9. Composant (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite portée (5 ; 6) est cylindrique.
10. Composant (1) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ladite deuxième surface d'appui (50; 60) est conique ou plane.
11. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit matériau est une céramique comportant au moins un premier élément choisi parmi
l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium,
le carbure de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de titane, le carbure de
bore, le diborure de titane TiB2, le diamant, le carbure de tungstène, la silice vitreuse.
12. Composant (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite céramique comporte au moins un additif choisi parmi MgO, CaO, Y2O3, carbone, fibres de carbone, nano-tubes de carbone, pigments coloré, électrets.
13. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit matériau est une céramique en oxyde de zirconium ZrO2 avec un dopant d'oxyde d'yttrium Y2O3.
14. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite céramique est entièrement amagnétique.
15. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ladite céramique est chargée avec des particules aimantées et/ou magnétisables.
16. Composant (1) selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit composant (1) est un balancier, et porte, sur ladite partie arbrée (2), au
moins une serge (4) et un plateau (40).
17. Oscillateur (100) d'horlogerie, comportant au moins un composant (1) selon une des
revendications 1 à 16.
18. Mouvement (200) d'horlogerie, comportant au moins un oscillateur (100) selon la revendication
17, et/ou au moins un composant (1) selon une des revendications 1 à 16.
19. Pièce d'horlogerie (1000) comportant au moins un mouvement (200) selon la revendication
18 et/ou au moins un oscillateur (100) selon la revendication 17, et/ou au moins un
composant (1) selon une des revendications 1 à 16.
20. Pièce d'horlogerie (1000) selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle est une montre.
21. Procédé de réalisation d'un composant (1) d'horlogerie comportant une partie arbrée
(2), laquelle comporte au moins un pivot (3) autour d'un axe de pivot (D), caractérisé en ce qu'on réalise ladite partie arbrée (2) par injection d'un matériau de type céramique
ou similaire dans un moule en au moins deux parties agencé pour la confection directe
de surfaces de révolution au niveau de chaque dit pivot (3), et, après remplissage
dudit moule on procède au durcissement du matériau d'injection selon le procédé propre
à ce matériau, puis on ouvre le moule après durcissement du matériau d'injection,
et, quand ledit composant (1) ne se limite pas à ladite partie arbrée (2), et comporte
au moins un élément rapporté, on rapporte chaque dit élément sur ladite partie arbrée
(2) sur laquelle on l'immobilise.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que, après l'ouverture du moule, on procède à une reprise par rectification et/ou diamantage
des portées de révolution et notamment desdits pivots (3) et/ou tigerons que comporte
ladite partie arbrée (2).
23. Procédé selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce qu'on utilise un dit moule qui comporte au moins deux parties du moule alignées selon
ledit axe de pivot (D), et qui s'étendent de part et d'un plan de joint au niveau
duquel se situe la zone de plus grand diamètre de ladite partie arbrée (2), laquelle
zone de plus grand diamètre définit une collerette (9).
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'on injecte ledit matériau dans le moule au niveau d'au moins un point d'injection
(8) ménagé dans au moins un évidement (7) que comporte ladite collerette (9).