Pièce composite monobloc cheville- petit plateau

Description

Domaine de l'invention

[0001] L'invention se rapporte à une pièce horlogère composite monobloc et, plus précisément, une telle pièce destinée à remplacer un ensemble petit plateau - grand plateau - cheville.

Arrière-plan de l'invention

[0002] Dans les systèmes d'échappement du type à ancre suisse, il est connu d'utiliser un ensemble double-plateau - cheville comme illustré à la figure 1. Cet ensemble comporte un grand plateau B qui porte une cheville A et un petit plateau C avec encoche E qui travaille avec le dard d'une ancre. La cheville A est fixée sous le grand plateau B et travaille avec la fourchette de la même ancre.

[0003] Outre la hauteur importante de l'ensemble double-plateau - cheville, il est également délicat de correctement positionner la cheville A par rapport à l'encoche E du petit plateau C.

[0004] Le document EP2075652 divulgue un plateau d'échappement composite comportant un premier niveau fonctionnel comportant une cheville en un premier matériau agencé pour coopérer avec une ancre. Le premier niveau fonctionnel comporte également des plots électroformés en un deuxième matériau métallique en recouvrement partiel avec ladite cheville et un deuxième niveau fonctionnel comportant uniquement ladite partie électroformée formant un plateau.Le plateau du niveau 2 n'est pas agencé pour coopérer également avec l'ancre, et la cheville n'est pas monobloc avec le plateau.

Résumé de l'invention

[0005] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant une pièce, alternative à un ensemble double-plateau - cheville, qui est plus compacte et plus précise sans détérioration tribologique.

[0006] A cet effet, l'invention se rapporte à une pièce horlogère de micromécanique composite monobloc comportant un premier niveau fonctionnel comportant une cheville en un premier matériau agencé pour coopérer avec un organe, le premier niveau fonctionnel comportant également une partie électroformée en un deuxième matériau métallique en recouvrement partiel avec ladite cheville et un deuxième niveau fonctionnel comportant uniquement ladite partie électroformée formant un plateau agencé pour coopérer également avec ledit organe, ledit premier matériau étant différent dudit deuxième matériau métallique.

[0007] Avantageusement selon l'invention, il est ainsi possible de découpler la fonction principalement tribologique de la cheville de la fonction principale de fixation de la partie électroformée par le choix d'un matériau s'adaptant parfaitement à sa fonction propre. De plus, par rapport à un ensemble double-plateau - cheville, il est immédiat que la pièce selon l'invention est beaucoup plus compacte sans perte au niveau de la qualité de fixation ou de la tribologie de la cheville tout en garantissant un meilleur positionnement entre les niveaux et les fonctions.

[0008] Conformément à d'autres modes de réalisation avantageux de l'invention :

• la cheville comporte un ergot non recouvert par la partie électroformée s'étrécissant jusqu'à une base à partir de laquelle s'étend sensiblement symétriquement au moins deux lames partiellement recouvertes par la partie électroformée ;
• lesdites au moins deux lames de la cheville s'étendent chacune selon un arc de cercle ;
• les premier et deuxième niveaux fonctionnels sont traversés par un trou unique ;
• le trou unique comporte une section circulaire ;
• la section du trou unique est sensiblement constante pour chacun des premier et deuxième niveaux fonctionnels ou est différente entre chacun des premier et deuxième niveaux fonctionnels afin d'ajuster la pièce dans les deux plans ou uniquement dans le plan d'un des premier et deuxième niveaux fonctionnels ;
• la paroi de la pièce entourant le trou unique est formée uniquement par la partie électroformée ;
• le premier matériau est formé en silicium monocristallin dopé ou non, en silicium polycristallin dopé ou non, en oxyde de silicium, en quartz, en silice, en corindon monocristallin, en corindon polycristallin, en alumine, en rubis, en nitrure de silicium, en carbure de silicium ;
• le premier matériau est au moins partiellement revêtu d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone.

[0009] Enfin, l'invention se rapporte à un ensemble horloger comportant un résonateur balancier - spiral monté sur un axe caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pièce de micromécanique composite monobloc, selon l'une des variantes précédentes, montée sur ledit axe par chassage contre ladite partie électroformée, et agencée pour coopérer avec un système d'échappement.

Description sommaire des dessins

[0010] D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble double-plateau - cheville habituel ;
• la figure 2 est une vue en perspective d'une pièce composite monobloc selon l'invention ;
• la figure 3 est une vue en coupe d'un ensemble horloger selon l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

[0011] L'invention se rapporte à une pièce horlogère de micromécanique 1 composite monobloc, c'est-à-dire comportant plusieurs matériaux distincts, c'est-à-dire de nature différente, et solidaires l'un dans l'autre. Comme illustré à la figure 2, la pièce 1 comporte préférentiellement au moins deux niveaux fonctionnels N₁, N₂ distincts.

[0012] Ainsi, un premier niveau fonctionnel N₁ comporte une cheville 3 en un premier matériau agencé pour coopérer avec un organe tel qu'une fourchette d'une ancre. Le premier niveau fonctionnel N₁ comporte également une partie électroformée 5 en un deuxième matériau métallique. On comprend immédiatement que la partie 5 est rendue solidaire car elle est électroformée par-dessus la cheville 3 lors d'un procédé de galvanoplastie. Par conséquent, la partie électroformée 5 est en recouvrement partiel avec la cheville 3

[0013] Comme illustré à la figure 2, la pièce 1 comporte un deuxième niveau fonctionnel N₂ comportant uniquement la partie électroformée 5 formant un plateau agencé pour coopérer également avec le même organe tel que le dard d'une ancre. On réalise immédiatement que la pièce ainsi formée est beaucoup plus compacte que l'ensemble double-plateau - cheville illustré à la figure 1. De plus, la partie 5 étant électroformée par-dessus la cheville 3 lors d'un procédé de galvanoplastie, le positionnement entre chaque niveau N₁, N₂ est intrinsèquement très précis.

[0014] De manière préférée, la cheville 3 comporte un ergot 7 non recouvert par la partie électroformée 5. Comme illustré à la figure 2, l'extrémité libre de l'ergot 7 s'étrécie jusqu'à une base 9 à partir de laquelle s'étend sensiblement symétriquement au moins deux lames 6, 8 partiellement recouvertes par la partie électroformée 5.

[0015] Bien entendu, la base 9 et/ou les lames 6, 8 pourrait alternativement être entièrement recouvertes par la partie électroformée 5. En effet, pour une meilleure visualisation à la figure 2 de la cheville 3, sa partie supérieure n'a pas été recouverte par la partie électroformée 5.

[0016] Comme visible à la figure 2, lesdites au moins deux lames 6, 8 de la cheville 3 s'étendent chacune selon un arc de cercle mais ne se rejoignent pas de sorte à laisser une certaine élasticité du premier matériau par rapport au deuxième matériau métallique.

[0017] Les premier et deuxième niveaux fonctionnels N₁, N₂ sont, préférentiellement selon l'invention, traversés par un trou 11 unique afin de pourvoir y ajuster par exemple un axe ou une tige. Dans l'exemple illustré à la figure 2, le trou 11 unique comporte une section circulaire. On comprend toutefois qu'autres formes de section sont également envisageables telles qu'en forme de trèfle, de polygone ou d'ellipse.

[0018] De plus, selon une première alternative, la section du trou unique 11 est sensiblement constante pour chacun des premier et deuxième niveaux fonctionnels N₁, N₂ afin d'ajuster la pièce 1 dans les deux plans des premier et deuxième niveaux fonctionnels N₁, N₂.

[0019] Toutefois, selon une deuxième alternative, la section du trou unique 11 est différente entre chacun des premier et deuxième niveaux N₁, N₂ afin d'ajuster la pièce 1 préférentiellement dans le plan d'un des premier et deuxième niveaux fonctionnels N₁, N₂.

[0020] Enfin, la paroi 10 de la pièce 1 entourant le trou unique 11 est formée uniquement par la partie électroformée 5 afin de permettre la pièce 1 d'être chassée par exemple contre un axe ou une tige. On comprend alors que la partie électroformée 5 est déformée plastiquement pour rendre solidaire la pièce 1 monobloc contre par exemple un axe ou une tige. On réalise également l'intérêt que lesdites au moins deux lames 6, 8 de la cheville 3 puissent laisser une certaine élasticité afin de pouvoir suivre la déformation de la paroi 10.

[0021] Avantageusement selon l'invention, il est ainsi possible de découpler la fonction principalement tribologique de la cheville 3 de la fonction principale de fixation de la partie électroformée 5. On peut voir également que la partie électroformée 5 forme au deuxième niveau N₂ deux encoches 13, 15, l'encoche 13 pouvant avoir la même fonction que l'encoche E de l'ensemble double-plateau - cheville habituel, c'est-à-dire par exemple coopérer avec un dard d'une ancre.

[0022] Ainsi, le premier matériau de la cheville 3 peut être formé en silicium monocristallin dopé ou non, en silicium polycristallin dopé ou non, en oxyde de silicium, en quartz, en silice, en corindon monocristallin, en corindon polycristallin, en alumine, en rubis, en nitrure de silicium ou en carbure de silicium. Le premier matériau peut même être est au moins partiellement revêtu, notamment au niveau de l'ergot 7, d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone afin d'améliorer sa tribologie. Enfin, à titre d'exemple, la partie électroformée 5 en matériau métallique peut comporter du nickel, un alliage nickel-cobalt ou un alliage nickel-phosphore.

[0023] Comme illustré à la figure 3, l'invention se rapporte également à un ensemble horloger 21 comportant un résonateur 23 balancier 25 - spiral 27 monté sur un axe 29. L'ensemble 21 comporte en outre une pièce de micromécanique composite monobloc 1 selon l'invention qui est montée sur l'axe 29 afin par exemple de coopérer avec un système d'échappement du type à ancre suisse.

[0024] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, la pièce 1 peut comporter plus que deux niveaux fonctionnels N₁, N₂.

[0025] Il est également envisageable que le trou 11 soit ouvert, c'est-à-dire comporter une fente, par exemple, en direction de l'encoche 15 afin de pouvoir monter élastiquement la pièce 1 sur un axe ou une tige.

Revendications

1. Pièce horlogère de micromécanique composite monobloc (1) comportant un premier niveau fonctionnel (N₁) comportant une cheville (3) en un premier matériau agencé pour coopérer avec un organe, le premier niveau fonctionnel (N₁) comportant également une partie électroformée (5) en un deuxième matériau métallique en recouvrement partiel avec ladite cheville et un deuxième niveau fonctionnel (N₂) comportant uniquement ladite partie électroformée formant un plateau agencé pour coopérer également avec ledit organe, ledit premier matériau étant différent dudit deuxième matériau métallique.

2. Pièce (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cheville (3) comporte un ergot (7) non recouvert par la partie électroformée (5) s'étrécissant jusqu'à une base (9) à partir de laquelle s'étend sensiblement symétriquement au moins deux lames (6, 8) partiellement recouvertes par la partie électroformée (5).

3. Pièce (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdites au moins deux lames (6, 8) de la cheville (3) s'étendent chacune selon un arc de cercle.

4. Pièce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premier et deuxième niveaux fonctionnels (N₁, N₂) sont traversés par un trou unique (11).

5. Pièce (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le trou unique (11) comporte une section circulaire.

6. Pièce (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la section du trou unique (11) est sensiblement constante pour chacun des premier et deuxième niveaux fonctionnels (N₁, N₂).

7. Pièce (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la section du trou unique (11) est différente entre chacun des premier et deuxième niveaux fonctionnels (N₁, N₂) afin d'ajuster la pièce (1) uniquement dans le plan d'un des premier et deuxième niveaux fonctionnels (N₁, N₂).

8. Pièce (1) selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la paroi (10) de la pièce (1) entourant le trou unique (11) est formée uniquement par la partie électroformée (5).

9. Pièce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier matériau est formé en silicium monocristallin dopé ou non, en silicium polycristallin dopé ou non, en oxyde de silicium, en quartz, en silice, en corindon monocristallin, en corindon polycristallin, en alumine, en rubis, en nitrure de silicium ou en carbure de silicium.

10. Pièce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier matériau est au moins partiellement revêtu d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone.

11. Ensemble horloger (21) comportant un résonateur (23) balancier (25) - spiral (27) monté sur un axe (29) caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pièce de micromécanique composite monobloc (1) selon l'une des revendications précédentes, qui est montée sur ledit axe par chassage contre ladite partie électroformée, et agencée pour coopérer avec un système d'échappement.

Ansprüche

1. Einteiliges mikromechanisches Komposit-Uhrenteil (1), das eine erste funktionale Stufe (N₁) mit einem ersten Hebelstein (3) aus einem ersten Material, der dafür ausgelegt ist, mit einem Organ zusammenzuwirken, wobei die erste funktionale Stufe (N₁) außerdem einen elektrogeformten Teil (5) aus einem zweiten metallischen Material, das den Hebelstein teilweise überdeckt, aufweist, und eine zweite funktionale Stufe (N₂), die ausschließlich den elektrogeformten Teil aufweist und eine Hebelscheibe bildet, die dafür ausgelegt ist, ebenfalls mit dem Organ zusammenzuwirken, umfasst, wobei das erste Material von dem zweiten metallischen Material verschieden ist.

2. Teil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelstein (3) eine von dem elektrogeformten Teil (5) nicht abgedeckten Vorsprung (7) aufweist, der sich bis zu einer Basis (9) verengt, ausgehend von der sich im Wesentlichen symmetrisch mindestens zwei Streifen (6, 8) erstrecken, die von dem elektrogeformten Teil (5) teilweise abgedeckt sind.

3. Teil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens zwei Streifen (6, 8) des Hebelsteins (3) jeweils längs eines Kreisbogens erstrecken.

4. Teil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste und die zweite funktionale Stufe (N₁, N₂) ein einziges Loch (11) verläuft.

5. Teil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige Loch (11) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

6. Teil (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des einzigen Lochs (11) sowohl für die erste als auch für die zweite funktionale Stufe (N₁, N₂) im Wesentlichen konstant ist.

7. Teil (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des einzigen Lochs (11) zwischen der ersten und der zweiten funktionalen Stufe (N₁, N₂) jeweils verschieden ist, um das Teil (1) ausschließlich in der Ebene entweder der ersten oder der zweiten funktionalen Stufe (nu, N₂) einzustellen.

8. Teil (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (10) des Teils (1), die das einzige Loch (11) umgibt, ausschließlich durch das elektrogeformte Teil (5) gebildet ist.

9. Teil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material aus dotiertem oder nicht dotiertem monokristallinem Silicium, dotiertem oder nicht dotiertem polykristallinem Silicium, Siliciumoxid, Quarz, Silicid, monokristallinem Korund, polykristallinem Korund, Aluminiumoxid, Rubin, Siliciumnitrid oder Siliciumcarbid gebildet ist.

10. Teil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material wenigstens teilweise mit Silciumoxid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid oder einem Kohlenstoffallotrop beschichtet ist.

11. Uhrenbaugruppe (21), die einen Unruh (25)-Spiralfeder (27)-Resonator (23) umfasst, der auf einer Welle (29) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein einteiliges mikromechanisches Kompositteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, das durch Einpressen gegen den elektrogeformten Teil auf der Welle montiert ist und dafür ausgelegt ist, mit einem Hemmungssystem zusammenzuwirken.

Claims

1. One-piece composite micromechanical timepiece component (1) including a first functional level (N₁) including an impulse pin (3) made of a first material arranged to cooperate with a member, the first functional level (N₁) also including an electroformed portion (5) made of a second metallic material partially overlapping the impulse pin and a second functional level (N₂) including only the electroformed portion forming a roller also arranged to cooperate with the member, the first material being different from the second metallic material.

2. Component (1) according to the preceding claim, characterized in that the impulse pin (3) includes a lug (7) not covered by the electroformed portion (5) that narrows to a base (9) from which at least two strips (6, 8) extend substantially symmetrically, partially covered by the electroformed portion (5).

3. Component (1) according to the preceding claim, characterized in that the at least two strips (6, 8) of the impulse pin (3) each extend in an arc of a circle.

4. Component (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the first and second functional levels (N₁, N₂) are traversed by a single hole (11).

5. Component (1) according to the preceding claim, characterized in that the single hole (11) includes a circular cross-section.

6. Component (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the cross-section of the single hole (11) is substantially constant for each of the first and second functional levels (N₁, N₂).

7. Component (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the cross-section of the single hole (11) is different in each of the first and second functional levels (N₁, N₂) in order to adjust the component (1) only in the plane of one of the first and second functional levels (N₁, N₂).

8. Component (1) according to any of claims 4 to 7, characterized in that the wall (10) of the component (1) surrounding the single hole (11) is formed solely by the electroformed portion (5).

9. Component (1) according to any of the preceding claims, characterized in that he first material is formed of doped or undoped single crystal silicon, of doped or undoped polycrystalline silicon, of silicon oxide, of quartz, of silica, of single crystal corundum, of polycrystalline corundum, of alumina, of ruby, of silicon nitride or of silicon carbide.

10. Component (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the first material is at least partially coated with silicon oxide, with silicon nitride, with silicon carbide or with an allotrope of carbon.

11. Timepiece assembly (21) including a resonator (23) having a balance (25) - balance spring (27) assembly mounted on an arbor (29) characterized in that the timepiece assembly (21) further includes a one-piece composite micromechanical component (1) according to any of the preceding claims, which is mounted on the arbor by being driven against the electroformed portion, and arranged to cooperate with an escapement system.

Dessins