La présente invention concerne une ancre pour un mécanisme d'échappement d'un mouvement de montre, notamment un échappement de type à ancre suisse.
Une ancre pour un mécanisme d'échappement d'horlogerie est décrite dans la demande de
Un problème actuel avec les tenons décolletés est qu'ils présentent sur leurs faces frontales des « tétons » résultant de l'opération de tronçonnage durant leur fabrication. En effet, lorsque le burin sépare le tenon de la barre de matière à la fin de l'opération de décolletage, le tenon se détache de la barre et un petit cône de matière subsiste sur les surfaces d'extrémités. Ce petit cône de matière appelé « téton » n'est pas désiré car il ne permet pas de former une face d'extrémité propre et perpendiculaire au cylindre pouvant servir de référence pour réaliser une opération d'assemblage du dard sur la baguette avec un espacement précis. Ces tenons ne peuvent notamment pas être chassés « à fleur » avec la baguette. De plus, l'assemblage de ces tenons est difficile à réaliser car ils ont tendance, compte tenu de leurs faibles dimensions à se déformer lors de l'assemblage entrainant une perte de positionnement définitive de la fourchette relative au dard ce qui a une incidence négative sur les performances du dispositif d'échappement.
On connait aussi le brevet
Un objet de l'invention est de fournir une ancre pour un mécanisme d'échappement horloger précis et fiable sur une longue durée d'utilisation.
Un autre objet de l'invention est de fournir une ancre robuste qui soit économique à fabriquer.
Un objet de l'invention est également de fournir une ancre pour un mécanisme d'échappement horloger permettant d'optimiser les fonctions de la fourchette, de la baguette et des palettes de l'ancre.
Encore un autre objet de l'invention est de fournir une ancre pour un mécanisme d'échappement horloger dans laquelle l'espacement entre le plan de la baguette et le dard selon un axe perpendiculaire au plan général de l'ancre est parfaitement maîtrisé.
Des objets de l'invention sont réalisés par une ancre pour un mécanisme d'échappement de montre selon la revendication 1. Les revendications dépendantes décrivent des aspects avantageux de l'invention.
Dans la présente invention, une ancre pour un mécanisme d'échappement pour un mouvement de montre comprend une partie de fourchette, une partie de support de palettes, des palettes montées sur la partie de support de palettes, et une baguette interconnectant la partie de support des palettes à la partie de fourchette. La partie de fourchette comprend une fourchette, un dard et un tenon. La baguette et la partie de support des palettes sont solidaires et forment un corps principal monolithique de l'ancre, et la fourchette est une pièce rapportée fixée au corps principal au moyen du tenon chassé et/ou assemblé dans un trou de fixation dans le corps principal et un trou de fixation dans la fourchette. La fourchette rapportée est espacée du corps principal. Le tenon est fabriqué en un matériau ne comportant pas de domaine plastique sous contrainte.
Les surfaces du tenon engageant les trous de fixation comprennent une finition de surface obtenue par meulage et/ou polissage.
Selon une forme d'exécution le tenon présente une dureté supérieure ou égale à 850HV. Le matériau du tenon peut être un matériau composite à matrice métallique, une céramique, un métal cristallin ou amorphe, traité ou non pour atteindre une dureté supérieure ou égale à 850HV.
Le tenon est réalisé de préférence à partir d'un matériau choisi parmi l'ensemble comprenant le saphir, le rubis, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium, le carbure de tungstène, le corindon monocristallin, ou polycristallin, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, l'acier trempé, le carbure de tungstène dans une matrice de cobalt et les alliages métalliques amorphes. Comme alliages amorphes on choisira en particulier des alliages amorphes à base de fer-nickel et des alliages amorphes à base de cobalt-nickel, typiquement l'alliage Fe52Ni22Nb6VB15 ou l'alliage Co50Ni22Nb8V5B15.
Avantageusement le tenon présente une forme générale cylindrique comportant à chacune de ses extrémités une face frontale s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du tenon. Les faces frontales présentent un défaut de perpendicularité par rapport à l'axe inférieur à 1° et, de préférence, les surfaces du tenon engageant les trous de fixation et les faces frontales comprennent une finition de surface obtenu par meulage.
Dans une forme d'exécution, la fourchette est fabriquée en un matériau sélectionné dans le groupe de matériaux comprenant le silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le nickel, les alliages de nickel-Phosphore, (en particulier l'alliage NiP12), et les alliages amorphes, notamment des alliages à base de fer-nickel et des alliages amorphes à base de cobalt-nickel, typiquement l'alliage Fe52Ni22Nb6VB15 ou l'alliage Co50Ni22Nb8V5B15.
Dans une forme d'exécution, le corps principal est fabriqué d'un matériau sélectionné dans le groupe de matériaux comprenant l'acier, le maillechort, le silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le nickel, les alliages de nickel-Phosphore, (en particulier le NiP12), et les alliages amorphes, notamment des alliages à base de fer-nickel, des alliages amorphes à base de cobalt-nickel, et des alliages amorphes à base de zirconium typiquement un alliage Fe52Ni22Nb6VB15 ou un alliage Co50Ni22Nb8V5B15 ou encore un alliage Zr65.7Cu15.6Ni11.7Al3.7Ti3.3.
Dans une forme d'exécution, le corps principal comprend un tube d'espacement ménagé autour du trou de fixation et configuré pour définir l'espacement entre la fourchette et le corps principal.
Dans une autre forme d'exécution, la fourchette comprend un tube d'espacement ménagé autour du trou de fixation et configuré pour définir l'espacement entre la fourchette et le corps principal.
L'invention concerne aussi un mécanisme d'échappement horloger comprenant une ancre telle que décrite, et un mouvement de montre comprenant un mécanisme d'échappement.
D'autres buts et aspects avantageux de l'invention apparaîtront à la lecture des revendications, ainsi que de la description détaillée de formes d'exécution ci-après, et des dessins annexés, dans lesquels :
Faisant référence aux figures, une ancre 2 pour un mécanisme d'échappement de type suisse pour un mouvement de montre, comprend une partie fourchette 4, une partie de support des palettes 7, des palettes 6, et une baguette 8 interconnectant la partie de support des palettes à la partie fourchette. L'ancre est montée en rotation dans le mouvement (non représenté) au moyen d'un pivot 10.
Les palettes 6 coopèrent avec les dents d'une roue d'échappement (non représentée) d'un mécanisme d'échappement qui est relié à une source d'énergie fournissant un couple de rotation à la roue d'échappement. Une des palettes constitue la palette d'entrée et l'autre constitue la palette de sortie, cela en fonction de l'alternance de rotation de l'ancre.
La partie fourchette 4 comprend une fourchette 12, un dard 14 et un tenon 16. La fourchette 12 comprend une première corne 22a et une deuxième corne 22b. La fourchette engage classiquement une cheville solidaire d'une roue oscillante d'un balancier.
Dans un sens de rotation du balancier, la première corne 22a fonctionne comme corne d'entrée et la deuxième 22b corne comme corne de sortie. Dans l'autre sens de rotation, les fonctions des première et deuxième cornes sont inversées. Le dard permet d'éviter que l'ancre pivote de sorte que la fourchette passe du mauvais côté de la cheville lors d'un choc. Le mécanisme illustré correspond à un échappement classique de type à ancre suisse tel que décrit plus en détail aux pages
Ce principe étant bien connu, les éléments classiques et leur fonctionnement ne seront pas décrits plus en détail dans la présente demande.
La baguette et des bras de support des palettes sont solidaires et forment un corps principal 3 de l'ancre 2.
La fourchette 12 est une pièce rapportée fixée au corps principal 3 au moyen du tenon 16 chassé dans un trou de fixation 18 ménagé dans le corps principal. L'espacement de la fourchette du corps principal de l'ancre permet d'optimiser la fonction de la fourchette, notamment dans le but de diminuer les pertes dues aux frottements entre la fourchette et la cheville, sans limiter le choix du matériau et du procédé de fabrication pour la réalisation du reste de l'ancre - baguette, dard et support des palettes. La fourchette rapportée permet également de décaler le plan de la fourchette par rapport aux palettes, ce qui permet de réaliser un dispositif d'échappement compact.
La fourchette peut être fabriquée en différents matériaux incluant le silicium, le nitrure de silicium, et le carbure de silicium, le silicium revêtu d'une couche d'oxyde de silicium, du silicium revêtu d'une couche de diamant, par divers procédés de fabrication incluant des procédés de photolithographie, et de gravage de type DRIE (Deep Reactive-Ion Etching) d'une plaquette d'un de ces matériaux. La fourchette peut aussi être fabriquée en nickel ou nickel phosphore (NiP, NiP12), par exemple par un procédé d'électroformage du type LIGA (Rôntgenlithographie, Galvanoformung, Abformung). Cette fourchette peut également être réalisée en en métal ou en un alliage métallique sous forme cristalline ou amorphe par une mise en forme mécanique. Les alliages amorphes, à base de fer-nickel, par exemple l'alliage Fe52Ni22Nb6VB15, les alliages amorphes à base de cobalt-nickel, par exemple l'alliage Co50Ni22Nb8V5B15 ainsi que les alliages amorphes à base de zirconium, par exemple l'alliage Zr65.7Cu15.6Ni11.7Al3.7Ti3.3 sont particulièrement adaptés. La fourchette pourrait également être réalisée en un alliage de cuivre et de béryllium, en un alliage de cobalt austénitique, en acier inoxydable austénitique ou encore en acier du type HIS (High Interstitials Steels).
Le corps principal 3 de l'ancre 2 peut aussi être fabriqué en différents matériaux incluant, le silicium, nitrure de silicium, et carbure de silicium, le silicium revêtu d'une couche d'oxyde de silicium, du silicium revêtu d'une couche de diamant par divers procédés de fabrication incluant des procédés de photolithographie, et de gravage DRIE (Deep Reactive-Ion Etching). Le corps principal 3 peut être également réalisé en titane, en aluminium, en magnésium, en acier, typiquement en acier inoxydable austénitique ou encore en acier du type HIS (High Interstitials Steels), en alliage de cuivre (typiquement en maillechort ou en cuivre béryllium), en un alliage de cobalt austénitique ou un alliage de nickel austénitique ou encore en un alliage amorphe. Les alliages amorphes, à base de fer-nickel, par exemple l'alliage Fe52Ni22Nb6VB15, les alliages amorphes à base de cobalt-nickel, par exemple l'alliage Co50Ni22Nb8V5B15 ainsi que les alliages amorphes à base de zirconium, par exemple l'alliage Zr65.7Cu15.6Ni11.7Al3.7Ti3.3 sont particulièrement adaptés.
Dans une première forme d'exécution préférée, le corps principal 3 et la fourchette 12 sont réalisés par un procédé d'électroformage du type LIGA en nickel phosphore typiquement en NiP12.
Dans une deuxième forme d'exécution préférée, le corps principal 3 est réalisé par un procédé LIGA typiquement en nickel phosphore ou Nickel et la fourchette 12 est réalisée par gravage typiquement à partir d'une plaquette de silicium.
Le tenon 16 est fabriqué en un matériau ne comportant pas ou sensiblement pas de domaine plastique sous contrainte et le tenon présente de préférence une dureté supérieure ou égale à 850HV. Typiquement le tenon est réalisé à partir d'un matériau choisi parmi l'ensemble comprenant le saphir, le rubis, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium, le carbure de tungstène du corindon monocristallin, ou polycristallin, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, l'acier trempé, le carbure de tungstène dans une matrice de cobalt, les alliages amorphes, notamment les alliages à base de fer-nickel et les alliages amorphes à base de cobalt-nickel.
Comme alliage amorphe on pourra utilisé typiquement un alliage Fe52Ni22Nb6VB15 ou un alliage Co50Ni22Nb8V5B15.
Dans une forme d'exécution avantageuse, le tenon présente une forme générale cylindrique comportant à chacune de ses extrémités une face frontale s'étendant perpendiculairement à son axe longitudinal et est en réalisé en rubis, comprenant une finition par meulage pour obtenir des dimensions précises avec des tolérances inférieures à circularité ± 1µm, diamètre ± 1.5 µm, longueur ± 7 µm. En particulier, les faces frontales du tenon présentent un défaut de perpendicularité inférieur à 1°.
La dureté du matériau du tenon supérieure ou égale à 850HV permet de réaliser le tenon avec un diamètre très précis et des faces frontales parfaitement perpendiculaires entre elles et ainsi d'effectuer une opération de chassage du tenon dans l'orifice de la fourchette et du corps 3 en diminuant le risque de rupture de ces composants. La stabilité de la fixation et la précision de positionnement entre le tenon et ces composants est également améliorée par rapport aux assemblages conventionnels.
Dans la forme d'exécution selon les
Les avantages de cette première variante sont les suivants :
Dans la deuxième forme d'exécution selon les
Les avantages de cette deuxième forme d'exécution sont les suivants :
Dans la troisième forme d'exécution selon la
On notera de manière générale que la liaison entre le tenon et la fourchette et/ou le corps principal sera de nature différente selon que la fourchette et/ou le tenon est en un matériau avec un domaine plastique (par exemple métal) ou en un matériau fragile, c'est-à-dire ne comportant quasiment pas de domaine plastique (par exemple le silicium, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, etc.). Lorsque la fourchette et/ou le corps principal est en un matériau avec un domaine plastique, le tenon est chassé dans le corps et/ou la fourchette. Lorsque la fourchette et/ou le corps principal est en un matériau sans domaine plastique le tenon est collé dans le corps et/ou la fourchette.
L'invention permet de réduire les coûts de fabrication et augmenter les rendements de production. Il est en effet problématique de décolleter les tenons actuels dans ces dimensions et de maîtriser l'assemblage du tenon, planche et dard/cornes. Un avantage important de l'utilisation d'un tenon réalisé en un matériau ne comportant pas de domaine plastique sous contrainte pour l'assemblage de la fourchette au corps principal de l'ancre est qu'il tient à la déformation lors de l'assemblage, il permet d'être tronçonné et meulé avec des faces frontales formant des faces références parfaitement planes et parallèles entre elles et des dimensions précises. Il en résulte notamment une excellente maitrise de l'espacement entre la fourchette et le corps principal lors de l'opération d'assemblage entre ces deux pièces.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.