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Title:
INERTIA OR BALANCE SETTING OF A HAIRSPRING-BALANCE ASSEMBLY FOR A TIMEPIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/072168
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for the inertia and/or balance setting of a hairspring-balance assembly involving the following steps: - producing a balance (2) and a hairspring (3), and irreversibly assembling them; - fixing in position, in a foolproof manner, the outermost turn (6) of the hairspring (3) to a stud (7) that is immobilised by irreversibly fixing in a foolproof manner to a balance coq (80); - defining a peripheral surface (20) of the balance (2), of which every point is separated from the hairspring (3) by a first predefined gap (E1), - carrying out re-machining work only on the peripheral area (20).

Inventors:
CONUS THIERRY (CH)
VERARDO MARCO (CH)
CHARBON CHRISTIAN (CH)
Application Number:
PCT/EP2013/072011
Publication Date:
May 15, 2014
Filing Date:
October 22, 2013
Export Citation:
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Assignee:
NIVAROX SA (CH)
International Classes:
G04D7/08; G04B17/06
Foreign References:
FR2179744A11973-11-23
CH532284A1972-07-31
CH704211A22012-06-15
US20100157743A12010-06-24
EP2315082A22011-04-27
FR2179744A11973-11-23
CH532284A1972-07-31
CH704211A22012-06-15
US20100157743A12010-06-24
EP2315082A22011-04-27
Attorney, Agent or Firm:
GIRAUD, ERIC (CH)
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Claims:
REVE N D I CATI O N S

1 . Procédé de réalisation et de mise d'inertie ou/et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral (1 ) monté dans un mécanisme oscillateur (10) d'horlogerie qui comporte, monté sur une platine (8) porteuse d'un piton (7) par l'intermédiaire d'un coq (80), ledit ensemble (1 ) balancier-spiral comportant un balancier (2) pivotant autour d'un axe de pivotement (D) et un spiral (3), dont une spire intérieure (4) est fixée audit balancier (2) ou à une virole (5) montée solidaire dudit balancier (2) et dont une spire extérieure (6) est fixée audit piton (7) pour son maintien audit coq (80), caractérisé en ce que:

- on fabrique ledit balancier (2) et ledit spiral (3), et on les assemble de façon irréversible l'un à l'autre par fixation de ladite spire intérieure (4) audit balancier (2) ou à ladite virole (5) montée solidaire dudit balancier (2);

- on fixe en position, de façon indéréglable, ladite spire extérieure (6) audit piton (7) que l'on immobilise de façon indéréglable par une fixation irréversible par rapport audit coq (80);

on choisit une technologie d'usinage de reprise pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) par enlèvement de matière parmi l'usinage à l'outil ou par abrasion ou par projection d'un faisceau laser ou plasma ou par projection d'un jet de fluide, ladite technologie d'usinage de reprise étant mise en œuvre par un moyen de reprise comportant un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de traitement thermique ;

on définit, en fonction du choix de ladite technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un premier écart (E1 ), constituant la distance minimale entre tout point dudit spiral (3) et une zone de reprise d'usinage pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2);

on détermine une surface périphérique (20) dévolue à la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2), en périphérie dudit balancier (2), comme dite zone de reprise d'usinage, tout point de ladite surface (20) étant éloigné dudit spiral (3) d'au moins la valeur dudit premier écart (E1 ) prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral (3) lors d'une reprise d'usinage irréversible dudit balancier (2) sur ladite surface périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble balancier- spiral (1 ) assemblé;

on définit, en fonction du choix de ladite technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un deuxième écart (E2), supérieur ou égal audit premier écart (E1 ) et constituant la distance minimale entre ledit piton (7) et ladite surface périphérique (20) distante dudit piton (7) d'une valeur supérieure à un deuxième écart (E2) prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques de la fixation dudit spiral (3) audit piton (7) lors d'une reprise d'usinage dudit balancier (2) sur ladite zone périphérique (20) pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier (2) sur ledit ensemble (1 ) assemblé;

on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires;

on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage uniquement au niveau de ladite surface périphérique (20), en limitant la trajectoire dudit moyen de reprise à un volume extérieur à une première surface (21 ) de révolution autour dudit axe de pivotement (D) et s'appuyant sur le rayon minimal (201 ) de ladite surface périphérique (20) et à une distance supérieure audit premier écart (E1 ) de tout point actif dudit spiral (3), ladite première surface (21 ) étant un cône de premier sommet (S1 ) axé sur ledit axe de pivotement (D) et dont le premier angle au sommet (β) est inférieur à une première valeur (βθ) prédéterminée.

2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lorsqu'on procède à ladite reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage uniquement au niveau de ladite surface périphérique (20), on limite la trajectoire dudit moyen de reprise à un volume intérieur à une deuxième surface (22) s'appuyant sur le rayon maximal (202) de ladite surface périphérique (20) et définissant une enveloppe de protection dudit mécanisme oscillateur (10) et une enveloppe de protection dudit spiral (3) contre une projection directe, ou indirecte de tout copeau ou autre déchet, ladite deuxième surface (22) étant un cône de deuxième sommet (S2) axé sur ledit axe de pivotement (D) et dont le deuxième angle au sommet (Θ) est inférieur à une deuxième valeur (Θ0) prédéterminée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit premier sommet (S1 ) de ladite première surface (21 ) est du même côté que ledit spiral (3) par rapport audit balancier (2).

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit deuxième sommet (S2) est du côté opposé audit spiral (3) par rapport audit balancier (2).

5. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite première surface (21 ) et la deuxième surface (22) définissent ensemble, dans une coupe passant par ledit axe de pivotement (D), un troisième angle (a) inférieur à une troisième valeur (αθ) prédéterminée inférieure à 45°.

6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite deuxième valeur (Θ0) prédéterminée est de 45°.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la fabrication préalable dudit balancier (2), on réalise toute zone (25) dudit balancier (2) située en deçà de ladite surface périphérique (20), et dont la distance par rapport audit axe de pivotement (D) est inférieure audit rayon minimal (201 ) de ladite surface périphérique (20), avec au moins sa surface comportant un traitement thermique ou/et un traitement de surface lui conférant une résistance supérieure à la résistance de ladite surface périphérique (20) à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser, ou/et on réalise ladite zone (25) dans un matériau résistant davantage que ladite surface périphérique (20) à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser.

8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on réalise au moins une dite zone (25) avec un traitement superficiel de cémentation ou de nitruration.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on réalise au moins une dite zone (25) avec un traitement superficiel de métallisation pour rendre sa surface réfléchissante aux faisceaux lasers dans les longueurs d'onde usuelles pour les lasers d'usinage.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise ledit spiral (3), avant sa fixation audit balancier (2), avec sa dite spire extérieure (6) coudée ou/et vrillée au niveau de son attache audit piton (7) de façon à éloigner de ladite surface périphérique (20) une partie active (61 ) d'extrémité de ladite spire extérieure (6).

1 1 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise ladite platine (8) ou/et ledit coq (80) de façon à autoriser l'accès dudit moyen de reprise à ladite surface périphérique (20).

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de ladite reprise d'usinage de mise d'inertie ou d'équilibrage dudit ensemble balancier-spiral (1 ), on usine ledit balancier (2) sous forme de sillons (S) étroits de profondeur (P) supérieure à une fois leur largeur (L).

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, préalablement à sa fixation sur ledit balancier (2), on réalise ledit spiral (3) en silicium ou oxyde de silicium ou en diamant monocristallin ou en diamant polycristallin ou en verre ou en verre métallique ou en métal amorphe ou en quartz ou en un matériau paramagnétique ou en un matériau ferromagnétique ou en alliage antiferromagnétique.

Description:
Mise d'inertie ou d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral d'horlogerie

Domaine de l'invention

L'invention concerne un procédé de réalisation et de mise d'inertie ou/et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral monté dans un mécanisme oscillateur d'horlogerie qui comporte, monté sur une platine porteuse d'un piton par l'intermédiaire d'un coq, ledit ensemble balancier-spiral comportant un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et un spiral, dont une spire intérieure est fixée audit balancier ou à une virole montée solidaire dudit balancier et dont une spire extérieure est fixée audit piton pour son maintien audit coq.

L'invention concerne le domaine des mécanismes oscillateurs d'horlogerie à balancier-spiral.

Arrière-plan de l'invention

Une intervention, pour ajuster la fréquence d'oscillation sur un balancier- spiral, est toujours délicate sur un ensemble balancier-spiral assemblé, en raison des risques d'altération du spiral. L'opération est encore plus délicate quand on l'envisage au sein d'un mouvement d'horlogerie déjà assemblé, en raison des contraintes de protection des autres composants, et de propreté du mouvement.

Le document FR 2 179 744 A1 FAR décrit un procédé d'équilibrage et d'ajustage de la fréquence d'oscillation d'un balancier-spiral, par enlèvement de matière à l'outil coupant, au niveau de la serge du balancier, en corrélation avec des moyens de mesure et de pilotage, sans protection particulière du spiral.

Le document CH 532 284 A SUWA SEIKOSHA KK décrit un appareil d'équilibrage de rotor, et une reprise du balancier, avec le spiral fixé à la virole. Cette reprise est effectuée avec un foret, ce qui nécessite l'arrêt et le maintien du balancier pour l'exécution de l'opération d'usinage.

Le document CH 704 21 1 A2 SWATCH GROUP R&D concerne une protection du spiral contre des rayonnements électromagnétiques, et ce document indique une règle de proportion entre le diamètre du balancier et le diamètre de la spire externe du spiral, sans que soient mentionnés la courbe terminale ni la fixation au piton, ni les contacts éventuels avec une raquette.

Le document US 2010/157 743 A1 SILVA REGIO-ROGER DUBUIS SA décrit le montage d'un spiral prélevé dans une série de ressorts, sur un balancier par l'intermédiaire d'une virole rapportée sur le balancier, cette virole étant choisie parmi un jeu de viroles qui ont des points d'attache du spiral plus ou moins éloignés de l'axe.

Le document EP 2 315 082 A2 AUDEMARS PIGUET &CO décrit un organe régulateur comportant deux balanciers coaxiaux.

Résumé de l'invention

L'invention se propose d'assurer la sécurité du spiral d'un ensemble balancier-spiral, lors de la mise d'inertie ou d'équilibrage du balancier quand ce spiral et ce balancier sont déjà assemblés l'un à l'autre, et en particulier quand l'ensemble balancier-spiral est déjà monté dans le mouvement d'horlogerie.

La difficulté consiste à prévenir toute altération du spiral lors de la reprise du balancier.

A cet effet, l'invention concerne un procédé de réalisation et de mise d'inertie ou/et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral monté dans un mécanisme oscillateur d'horlogerie qui comporte, monté sur une platine porteuse d'un piton par l'intermédiaire d'un coq, ledit ensemble balancier-spiral comportant un balancier pivotant autour d'un axe de pivotement et un spiral, dont une spire intérieure est fixée audit balancier ou à une virole montée solidaire dudit balancier et dont une spire extérieure est fixée audit piton pour son maintien audit coq, caractérisé en ce que:

on fabrique ledit balancier et ledit spiral, et on les assemble de façon irréversible l'un à l'autre par fixation de ladite spire intérieure audit balancier ou à ladite virole montée solidaire dudit balancier; on fixe en position, de façon indéréglable, ladite spire extérieure audit piton que l'on immobilise de façon indéréglable par une fixation irréversible par rapport audit coq;

on choisit une technologie d'usinage de reprise pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier par enlèvement de matière parmi l'usinage à l'outil ou par abrasion ou par projection d'un faisceau laser ou plasma ou par projection d'un jet de fluide, ladite technologie d'usinage de reprise étant mise en œuvre par un moyen de reprise comportant un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de traitement thermique ;

- on définit, en fonction du choix de ladite technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un premier écart, constituant la distance minimale entre tout point dudit spiral et une zone de reprise d'usinage pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier;

on détermine une surface périphérique dévolue à la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier, en périphérie dudit balancier, comme dite zone de reprise d'usinage, tout point de ladite surface étant éloigné dudit spiral d'au moins la valeur dudit premier écart prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques dudit spiral lors d'une reprise d'usinage irréversible dudit balancier sur ladite surface périphérique pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier sur ledit ensemble balancier-spiral assemblé;

on définit, en fonction du choix de ladite technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un deuxième écart, supérieur ou égal audit premier écart et constituant la distance minimale entre ledit piton et ladite surface périphérique distante dudit piton d'une valeur supérieure à un deuxième écart prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques de la fixation dudit spiral audit piton lors d'une reprise d'usinage dudit balancier sur ladite zone périphérique pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage dudit balancier sur ledit ensemble assemblé;

on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires;

- on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage uniquement au niveau de ladite surface périphérique, en limitant la trajectoire dudit moyen de reprise à un volume extérieur à une première surface de révolution autour dudit axe de pivotement et s'appuyant sur le rayon minimal de ladite surface périphérique et à une distance supérieure audit premier écart de tout point actif dudit spiral, ladite première surface étant un cône de premier sommet axé sur ledit axe de pivotement et dont le premier angle au sommet est inférieur à une première valeur prédéterminée.

Description sommaire des dessins

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 perspective, un ensemble balancier-spiral selon l'invention ;

- la figure 2 représente, de façon schématisée et en perspective, l'extrémité externe d'un spiral dans une variante préférée de l'invention ;

- la figure 3 représente, de façon schématisée et en coupe passant par son axe de pivotement, l'ensemble balancier-spiral de la figure 1 ;

- la figure 4 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, un détail d'un moyen unique de réglage d'un balancier dévolu surtout à l'après-vente ;

- la figure 5 représente, de façon schématisée et en en coupe passant par son axe de pivotement, un détail de sillon réalisé dans l'ensemble balancier-spiral de la figure 1 ;

- la figure 6 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, l'ensemble de la figure 1 monté entre un pont et un coq lequel présente un dégagement destiné à canaliser un flux d'aspiration dans l'alignement d'un orifice d'une platine; la figure 7 est une coupe locale de cette figure 6 ;

- la figure 8 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement renfermant un tel ensemble balancier-spiral.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

On distinguera ici : le couple balancier-spiral où le balancier et le spiral sont fixés l'un à l'autre de façon irréversible ;

et l'ensemble supérieur qui est un organe régulateur comportant à la fois ce couple balancier-spiral et des vis de réglage éventuelles.

L'invention concerne ainsi un mécanisme oscillateur 10 d'horlogerie, destiné à être incorporé à un mouvement d'horlogerie 100, et comportant, monté sur une platine 8 porteuse d'un piton 7 par l'intermédiaire d'un coq 80, au moins un ensemble 1 balancier-spiral d'horlogerie comportant un balancier 2 pivotant autour d'un axe de pivotement D et un spiral 3. Une spire intérieure 4 de ce spiral 3 est fixée au balancier 2 ou à une virole 5 montée solidaire du balancier 2, et une spire extérieure 6 de ce spiral 3 est fixée au piton 7 pour son maintien à la platine 8 ou au coq 80. L'invention est décrite ici dans le cas particulier d'un organe régulateur à balancier unique et spiral unique, l'homme du métier saura extrapoler l'invention aux cas de plusieurs balanciers ou/et plusieurs spiraux.

Selon l'invention, tel que visible sur la figure 1 , le balancier 2 comporte une surface périphérique 20 usinable, qui est distante de tout point du spiral 3 d'une valeur supérieure à un premier écart E1 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage irréversible du balancier 2 sur la surface périphérique 20 usinable pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.

Par reprise d'usinage on entend ici toute opération susceptible de modifier localement l'inertie du balancier : ajout de matière, déplacement de matière, enlèvement de matière. Cette opération peut se faire, non limitativement, par reprise à l'outil de coupe ou d'abrasion (fraisage, tournage, rectification ou similaire), au laser, en particulier un picolaser voire un femtolaser, par projection de matériau par jetting, par déformation sous l'action d'un outil, par fusion localisée, par traitement thermique modificateur de la structure du matériau, ou autre.

Dans une mise en œuvre particulière de l'invention, toute zone 25 du balancier 2 située en deçà de la surface périphérique 20 usinable est réalisée avec au moins sa surface comportant un traitement thermique ou/et un traitement de surface lui conférant une résistance supérieure à la normale à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser, ou/et est réalisée dans un matériau résistant à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser.

Si le premier écart E1 peut s'entendre, dans le cas le plus général, en toute position du spiral 3, on peut aussi fixer des valeurs particulières d'écart propres à chacune de certaines positions spécifiques du spiral : au repos, en amplitude positive maximale d'oscillation, en amplitude négative maximale d'oscillation, ou autre.

Il s'agit donc de protéger le spiral, afin de procéder aux modifications idoines sur le balancier 2, sans modifier en quoi que ce soit les caractéristiques du spiral 3, et en particulier sans le soumettre, directement ou indirectement, à une influence thermique, ou encore à des projections de copeaux ou de matière, ou autres influences, susceptibles de modifier son couple et donc sa fréquence capable d'oscillation.

En particulier, la surface périphérique 20 est distante du point radialement le plus excentré de la partie active (c'est-à-dire soumise à oscillation) de la spire extérieure 6 du spiral 3 d'une valeur supérieure à ce premier écart E1.

De préférence, le premier écart E1 prédéfini est supérieur à 0,50 mm. De façon avantageuse, selon l'invention le premier écart E1 prédéfini est compris entre 0,50 mm et 1 ,20 mm. Dans une application particulière, le premier écart E1 prédéfini est compris entre 0,50 mm et 0,70 mm.

Dans une application particulière illustrée à la figure 2, le spiral 3 est coudé en un coude 31 ou/et vrillé en une zone de vrillage 32, au niveau ou à proximité de son attache au piton 7 de façon à éloigner de la surface périphérique 20 la partie active 61 de la spire extérieure 6 du spiral 3. Cette partie active 61 du spiral 3 est ainsi éloignée de la surface périphérique 20 de reprise d'usinage du balancier 2, et de préférence d'une distance supérieure à 2/3 de l'emprise radiale de la surface périphérique 20, laquelle est annulaire en projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D.

De préférence, selon l'invention, la surface périphérique 20 est distante du piton 7 d'une valeur supérieure à un deuxième écart E2 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la zone périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé. Et en particulier pour prévenir toute modification des caractéristiques par échauffement indirect du spiral 3. De préférence, le deuxième écart E2 prédéfini est supérieur à 0,05 mm. Ce deuxième écart E2 prédéfini est de préférence compris entre 0,05 mm et 0,20 mm. Dans une application particulière, le deuxième écart E2 prédéfini est compris entre 0,05 mm et 0,10 mm.

Si le deuxième écart E2 peut s'entendre, dans le cas le plus général, en toute position du spiral 3, on peut aussi fixer des valeurs particulières d'écart propres à chacune de certaines positions spécifiques du spiral : au repos, en amplitude positive maximale d'oscillation, en amplitude négative maximale d'oscillation, ou autre.

Pour effectuer la reprise d'usinage du balancier 2 pour sa mise d'inertie ou/et d'équilibrage, selon l'invention la surface périphérique 20 est accessible, d'au moins un côté du balancier 2, à un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de projection ou/et de traitement thermique dans un volume extérieur à une première surface 21 . Cette première surface 21 est de révolution autour de l'axe de pivotement D, et s'appuie sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20. La première surface 21 est, encore, à une distance supérieure à un troisième écart E3 de tout point actif du spiral 3 pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de l'invention, tel que visible à la figure 3, l'invention la première surface 21 est un cône dont le sommet S1 est du même côté que le spiral 3 par rapport au balancier 2.

Les figures illustrent un cas simplifié de reprise d'inertie du balancier 2 sur un seul côté, dit supérieur 2A. Naturellement, il est tout à fait envisageable d'effectuer un usinage de reprise d'inertie sur le côté opposé inférieur 2B. Dans un tel cas, la première surface 21 est composée de deux demi-surfaces, une de chaque côté de la serge du balancier 2, par exemple avec deux portions de cônes d'ouvertures opposées.

Dans une réalisation particulière, afin de tenir compte, non seulement de la protection du spiral 3, mais aussi du reste du mouvement d'horlogerie, dans le cas où la reprise d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier 2 est effectuée directement dans le mouvement 100 comportant le mécanisme oscillateur 10, qui comporte lui- même le balancier 2 et le spiral 3, le volume d'accès aux moyens de modification de l'inertie du balancier 2 vers la surface périphérique 20 est limité, non seulement du côté du spiral 3 par la première surface 21 , mais aussi, du côté externe, par une deuxième surface 22. Dans ce cas, la surface périphérique 20 est accessible, d'au moins un côté du balancier 2, à un moyen d'ablation ou/et de rechargement dans un volume délimité par deux surfaces coaxiales au axe de pivotement D, une première surface 21 s'appuyant sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20 et à une distance supérieure à un troisième écart E3 de tout point actif du spiral 3 pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2, et une deuxième surface 22 s'appuyant sur un autre rayon 202 de la surface périphérique 20 et supérieur au rayon minimal 201 et définissant une enveloppe de protection du mécanisme horloger entourant l'ensemble balancier-spiral 1 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.

La limitation apportée par cette deuxième surface 22 a pour objet d'assurer la protection du spiral 3 contre une projection directe, ou indirecte par réflexion ou ricochet, d'un copeau ou autre déchet, sur une surface du balancier, ou d'un pont, ou d'un coq.

Dans le cas particulier de la figure 3, la deuxième surface 22 est un cône dont le sommet S2 est du côté opposé au spiral 3 par rapport au balancier 2.

De préférence, la première surface 21 et la deuxième surface 22 définissent ensemble, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle a inférieur à une valeur αθ prédéterminée elle-même inférieure à 45°.

La tangente à la première surface 21 au niveau de la surface périphérique 20, dans le plan de l'axe de pivotement D, fait, avec l'axe de pivotement D, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle β inférieur à une valeur βθ prédéterminée, qui est liée à la valeur E3 prédéfinie. De façon similaire la tangente à la deuxième surface 22 fait, avec l'axe de pivotement D, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle □ inférieur à une valeur DO prédéterminée. Dans une application particulière, cet angle DO est de 45°.

La valeur du troisième écart E3 est avantageusement comprise entre 100% et 120% de la valeur du premier écart E1 , et de préférence la valeur du troisième écart E3 est égale à la valeur du premier écart E1 .

Selon l'invention, l'ensemble balancier-spiral 1 selon l'invention est conçu pour être réglé en usine pour sa marche théorique, et ne comporte aucun élément mobile dont une manipulation inopportune puisse créer une erreur chronométrique importante. En particulier, le spiral 3 est indéréglable, c'est-à-dire que cet ensemble balancier-spiral 1 ne comporte pas de raquetterie, ni d'élément permettant d'agir sur le spiral 3 ou sur son piton 7 qui est également indéréglable.

A cet effet, le balancier 2 comporte tout au plus des moyens de réglage d'inertie dont la plage de réglage est infime, avec très peu de pouvoir réglant, par exemple quelques secondes ou quelques dizaines de secondes par jour. Ces moyens sont par exemple constitués par des visselottes, qui sont maintenues immobiles dans une position dite de reprise, qui est ou bien une position fixe déterminée par exemple par un cran, ou bien qui est une position d'appui sur une surface de butée. Ces visselottes sont maintenues dans cette position fixe de reprise pendant toute la durée de la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage. Leur plage de réglage réduite n'est utilisée qu'en après-vente. Dans cette variante, avantageusement le balancier 2 comporte au moins deux logements 28, chacun agencé pour la réception d'une vis de réglage 9 montée prisonnière de part et d'autre d'une section périphérique 29 du balancier 2. Cette vis 9 est mobile seulement entre une première position de butée 91 sur le balancier 2, sur laquelle une première tête 93 que comporte cette vis 9 est maintenue en appui lors d'un réglage d'usine lors duquel est effectué l'usinage irréversible du balancier 2, et une deuxième position de butée 92 définissant une fin de course d'une deuxième tête 94 que comporte cette vis 9. L'écart PR entre la première position de butée 91 et la deuxième position de butée 92 limite le pouvoir réglant de la vis 9, lequel pouvoir réglant est de préférence limité à 30 secondes par jour pour les besoins de l'après-vente. Dans une réalisation particulière, tel que visible sur la figure 4, le balancier 2 comporte ainsi, comme seuls moyens de réglage, des vis de réglage 9 mobiles seulement entre une première position de butée 91 sur le balancier 1 sur lesquelles leur tête 93 est en appui en réglage d'usine, et une deuxième position de butée 92 limitant leur pouvoir réglant limité à 30 secondes par jour pour les besoins de l'après-vente. Ces vis de réglage 9 constituent les seuls éléments réglables en service de cet ensemble balancier-spiral 1 , après l'usinage irréversible de mise d'inertie ou/et d'équilibrage effectué en usine. On comprend que, en cas de présence de vis de réglage, la mise d'inertie et l'équilibrage se font nécessairement avec les vis de réglage dans une position de butée.

Dans une autre réalisation particulière, le balancier 2 ne comporte strictement aucun moyen de réglage. Le balancier-spiral 1 est alors exempt de toute raquetterie et de tout moyen de réglage en service.

Dans une variante préférée de mise en œuvre de l'invention, le balancier 2 est usiné pour sa mise d'inertie ou/et son équilibrage sous forme de sillons S étroits, de profondeur P supérieure à au moins une fois leur largeur L, et de préférence supérieure à au moins trois fois leur largeur L.

Pour la mise en œuvre de l'invention, le spiral 3 est peut être réalisé en silicium ou oxyde de silicium ou en diamant monocristallin ou en diamant polycristallin ou en verre ou en verre métallique ou en métal amorphe ou en quartz ou en un matériau paramagnétique ou en un matériau ferromagnétique ferromagnétique ou en alliage antiferromagnétique.

Dans une variante avantageuse, en complément des distances de précaution définies par les écarts E1 , E2, E3, décrits plus haut, le spiral 3 est prétraité thermiquement de façon à résister à un échauffement localisé dans une zone voisine lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.

L'invention concerne encore un mécanisme oscillateur 10 d'horlogerie comportant au moins un ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable sans raquetterie monté sur une platine 8 porteuse d'un piton 7 par l'intermédiaire d'un coq 80. Selon l'invention le coq 80 est de forme dégagée, et comporte au moins un dégagement 81 pour faciliter un flux d'aspiration créé dans le mécanisme 10 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé. L'aspiration serait en effet inefficace en cas de présence de deux surfaces de platine 8 et coq 80 face à face de part et d'autre du balancier 2

De préférence, la platine 8 ou un coq 80 qu'elle comporte au voisinage de cet ensemble balancier-spiral 1 comporte au moins un trou débouchant 82 pour faciliter un flux d'aspiration créé dans le mécanisme 10 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.

Dans une variante particulière, on rend impossible l'usinage du balancier en-dessous d'un certain diamètre seuil, par exemple par :

un traitement ou une protection de surface interdisant un enlèvement de matière par outil coupant ou par laser (par exemple protection de surface réfléchissante dans ce dernier cas),

- ou bien par la construction du balancier en deux parties interne et externe, la partie interne sous ce diamètre seuil étant réalisée dans un matériau interdisant un enlèvement de matière par outil coupant ou par laser.

L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant un tel mécanisme oscillateur 10 avec ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable, à piton 7 indéréglable, sans raquetterie et sans autre moyen de réglage en service que les vis de réglage 9 décrites plus haut. Dans une autre variante, le mouvement d'horlogerie 100 comporte un tel mécanisme oscillateur 10 avec ensemble balancier-spiral 1 à spiral 3 indéréglable, à piton 7 indéréglable, sans raquetterie et sans aucun moyen de réglage en service.

L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 200 comportant au moins un tel mouvement 100, de préférence cette pièce 200 est une montre.

L'invention concerne un procédé de réalisation et de mise d'inertie ou/et d'équilibrage d'un ensemble balancier-spiral 1 monté dans un mécanisme oscillateur 10 d'horlogerie qui comporte, monté sur une platine 8 porteuse d'un piton 7 par l'intermédiaire d'un coq 80, l'ensemble 1 balancier-spiral comportant un balancier 2 pivotant autour d'un axe de pivotement D et un spiral 3, dont une spire intérieure 4 est fixée au balancier 2 ou à une virole 5 montée solidaire du balancier 2 et dont une spire extérieure 6 est fixée au piton 7 pour son maintien au coq 80.

Selon l'invention :

on fabrique le balancier 2 et le spiral 3, et on les assemble de façon irréversible l'un à l'autre par fixation de la spire intérieure 4 du spiral 3 au balancier 2 ou à la virole 5 montée solidaire du balancier 2;

on fixe en position, de façon indéréglable, la spire extérieure 6 du spiral 3 au piton 7 que l'on immobilise de façon indéréglable par une fixation irréversible par rapport au coq 80;

- on choisit une technologie d'usinage de reprise pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 par enlèvement de matière parmi l'usinage à l'outil ou par abrasion ou par projection d'un faisceau laser ou plasma ou par projection d'un jet de fluide, la technologie d'usinage de reprise étant mise en œuvre par un moyen de reprise comportant un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de traitement thermique ;

on définit, en fonction du choix de la technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un premier écart E1 , constituant la distance minimale entre tout point du spiral 3 et une zone de reprise d'usinage pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2;

- on détermine une surface périphérique 20 dévolue à la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2, en périphérie du balancier 2, comme dite zone de reprise d'usinage, tout point de la surface 20 étant éloigné du spiral 3 d'au moins la valeur du premier écart E1 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage irréversible du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble balancier-spiral 1 assemblé;

on définit, en fonction du choix de la technologie d'usinage de reprise, la valeur d'un deuxième écart E2, supérieur ou égal au premier écart E1 et constituant la distance minimale entre le piton 7 et la surface périphérique 20 distante du piton 7 d'une valeur supérieure à un deuxième écart E2 prédéfini, pour prévenir toute modification des caractéristiques de la fixation du spiral 3 au piton 7 lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la zone périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé;

on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires;

- on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage uniquement au niveau de la surface périphérique 20, en limitant la trajectoire du moyen de reprise à un volume extérieur à une première surface 21 de révolution autour du axe de pivotement D et s'appuyant sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20 et à une distance supérieure au premier écart E1 de tout point actif du spiral 3, la première surface 21 étant un cône de premier sommet S1 axé sur l'axe de pivotement D et dont le premier angle au sommet β est inférieur à une première valeur βθ prédéterminée.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, lorsqu'on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage uniquement au niveau de la surface périphérique 20, on limite la trajectoire du moyen de reprise à un volume intérieur à une deuxième surface 22 s'appuyant sur le rayon maximal 202 de la surface périphérique 20 et définissant une enveloppe de protection du mécanisme oscillateur 10 et une enveloppe de protection du spiral 3 contre une projection directe, ou indirecte de tout copeau ou autre déchet, la deuxième surface 22 étant un cône de deuxième sommet S2 axé sur l'axe de pivotement D et dont le deuxième angle au sommet Θ est inférieur à une deuxième valeur Θ0 prédéterminée.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, le premier sommet S1 de la première surface 21 est du même côté que le spiral 3 par rapport au balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, le deuxième sommet S2 est du côté opposé au spiral 3 par rapport au balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, la première surface 21 et la deuxième surface 22 définissent ensemble, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un troisième angle a inférieur à une troisième valeur αθ prédéterminée inférieure à 45°. Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, la deuxième valeur Θ0 prédéterminée est de 45°.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, lors de la fabrication préalable du balancier 2, on réalise toute zone 25 du balancier 2 située en deçà de la surface périphérique 20, et dont la distance par rapport à l'axe de pivotement D est inférieure au rayon minimal 201 de la surface périphérique 20, avec au moins sa surface comportant un traitement thermique ou/et un traitement de surface lui conférant une résistance supérieure à la résistance de la surface périphérique 20 à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser, ou/et on réalise la zone 25 dans un matériau résistant davantage que la surface périphérique 20 à un usinage par outil ou par abrasion ou par laser.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise au moins une dite zone 25 avec un traitement superficiel de cémentation ou de nitruration.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise au moins une dite zone 25 avec un traitement superficiel de métallisation pour rendre sa surface réfléchissante aux faisceaux lasers dans les longueurs d'onde usuelles pour les lasers d'usinage.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise le spiral 3, avant sa fixation au balancier 2, avec sa dite spire extérieure 6 coudée ou/et vrillée au niveau de son attache au piton 7 de façon à éloigner de la surface périphérique 20 une partie active 61 d'extrémité de la spire extérieure 6.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise la platine 8 ou/et le coq 80 de façon à autoriser l'accès du moyen de reprise à la surface périphérique 20.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, lors de la reprise d'usinage de mise d'inertie ou d'équilibrage due l'ensemble balancier-spiral 1 , on usine le balancier 2 sous forme de sillons S étroits de profondeur P supérieure à une fois leur largeur L.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, préalablement à sa fixation sur le balancier 2, on réalise le spiral 3 en silicium ou oxyde de silicium ou en diamant monocristallin ou en diamant polycristallin ou en verre ou en verre métallique ou en métal amorphe ou en quartz ou en un matériau paramagnétique ou en un matériau ferromagnétique ou en alliage antiferromagnétique.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé :

on fige en position, de façon indéréglable, les extrémités du spiral 3 par rapport, d'une part au balancier 2, et d'autre part à un piton 7 que l'on immobilise de façon indéréglable par une fixation irréversible par rapport à une platine 8 ou un coq 80 d'un mouvement 10 ;

on immobilise d'éventuels moyens de réglage 9 du balancier dans une position de reprise ;

- on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, pour effectuer la reprise d'usinage de mise d'inertie ou d'équilibrage :

on installe, à proximité de l'ensemble balancier-spiral 1 , des moyens d'usinage par enlèvement de matière par usinage à l'outil ou par abrasion ou par projection d'un faisceau laser ou plasma ou par projection d'un jet de fluide,

on fixe en position, de façon indéréglable, la spire extérieure 6 au piton 7 que l'on immobilise de façon indéréglable par une fixation irréversible par rapport à la platine 8 ou au coq 80 du mouvement 10 ;

- on détermine la valeur et la localisation des reprises d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier nécessaires;

on procède à la reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage au niveau de la surface périphérique 20.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé :

- on équipe le balancier 2, au stade de sa fabrication initiale, de vis de réglage 9 montées prisonnières entre deux positions de butée, et, pour effectuer la reprise d'usinage de mise d'inertie ou d'équilibrage de l'ensemble balancier-spiral 1 dans une position de réglage d'usine, on immobilise chaque vis de réglage 9 du balancier 2 dans une première position de butée 91 sur le balancier 2 dans laquelle une première tête 93 que comporte la vis 9 est maintenue en appui sur une section périphérique 29 du balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on choisit le premier écart E1 prédéfini avec une valeur comprise entre 0,50 mm et 1 ,20 mm.

Plus particulièrement, on choisit le premier écart E1 prédéfini avec une valeur comprise entre 0,50 mm et 0,70 mm.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on choisit le deuxième écart E2 prédéfini avec une valeur comprise entre 0,05 mm et 0,20 mm.

Plus particulièrement, on choisit le deuxième écart E2 prédéfini avec une valeur comprise entre 0,05 mm et 0,10 mm.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise la platine 8 ou/et le coq 80 de façon à ce que la surface périphérique 20 soit accessible, d'au moins un côté du balancier 2, à un moyen d'ablation ou/et de rechargement ou/et de déformation ou/et de traitement thermique dans un volume extérieur à une première surface 21 de révolution autour de l'axe de pivotement D et s'appuyant sur le rayon minimal 201 de la surface périphérique 20 et à une distance supérieure à un troisième écart E3 de tout point actif du spiral 3 pour prévenir toute modification des caractéristiques du spiral 3 lors d'une reprise d'usinage irréversible du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on choisit une première surface 21 qui fait, avec l'axe de pivotement D, dans une coupe passant par l'axe de pivotement D, un angle β inférieur à une valeur βθ prédéterminée.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on équipe le balancier 2 avec au moins deux logements 28 chacun agencé pour la réception d'une vis de réglage 9 montée prisonnière de part et d'autre de la section périphérique 29 du balancier 2, et où la vis 9 est mobile seulement entre la première position de butée 91 sur le balancier 2 sur laquelle une première tête 93 que comporte la vis 9 est maintenue en appui lors du réglage d'usine lors duquel est effectué l'usinage irréversible du balancier 2, et une deuxième position de butée 92 définissant une fin de course d'une deuxième tête 94 que comporte la vis 9, l'écart entre la première position de butée 91 et la deuxième position de butée 92 limitant le pouvoir réglant de la vis 9, lequel pouvoir réglant est limité à 30 secondes par jour pour les besoins de l'après-vente.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, préalablement à sa fixation sur le balancier 2, on prétraite thermiquement le spiral 3 de façon à résister à un échauffement localisé dans une zone voisine lors d'une reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise le coq 80 avec une forme dégagée et comportant au moins un dégagement 81 au travers duquel on fait circuler un flux d'aspiration qu'on crée dans le mécanisme 10 lors de la reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé.

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, on réalise la platine 8 avec au moins un trou débouchant 82 pour faciliter un flux d'aspiration qu'on crée dans le mécanisme 10 lors de la reprise d'usinage du balancier 2 sur la surface périphérique 20 pour la mise d'inertie ou/et l'équilibrage du balancier 2 sur l'ensemble 1 assemblé, et on soumet cet ensemble balancier-spiral 1 , pendant cette reprise d'usinage de mise d'inertie ou/et d'équilibrage, à un flux d'aspiration canalisé par des orifices 82 ou/et dégagements 81 des platine 8 et coq 80 entre lesquels est monté cet ensemble balancier-spiral 1 .

Dans une mise en œuvre particulière de ce procédé, après l'usinage irréversible de mise d'inertie ou/et l'équilibrage en réglage d'usine, on règle en après-vente le mécanisme oscillateur 10 avec comme seuls moyens de réglage les vis de réglage 9 du balancier 2.

Dans une mise en œuvre avantageuse de ce procédé, on délimite un volume enveloppe d'action des moyens de reprise d'usinage, au moins au-delà d'une première surface 21 telle que définie plus haut, et du côté opposé au spiral 3 par rapport à cette première surface 21. Et on oriente les moyens de reprise d'usinage, à savoir, selon le cas, les axes des faisceaux laser ou plasma ou similaire, des broches d'usinage selon des directions telles que les effets thermiques ou les copeaux ou poussières émis ne viennent pas dans l'emprise du spiral. De préférence ces axes sont orientés dans le secteur d'angle ω, de valeur égale à l'angle β, tel que visible sur la figure 3, de façon à ce que la réflexion des rayons, flux, copeaux et poussières se fasse en éloignement du spiral 3.

L'invention se prête bien, en particulier, à l'usinage de reprise d'inertie ou/et d'équilibrage dans un mouvement 10 assemblé. La définition d'une deuxième surface enveloppe 22 de sécurité, telle que présentée plus haut, permet de protéger les autres composants de ce mouvement, on veille alors à ce que la réflexion des flux et déchets reste comprise entre les deux surfaces 21 et 22. La présence d'un flux d'aspiration orienté de façon adéquate, en particulier ascendant de S2 vers S1 dans l'exemple de la figure 3, permet d'améliorer encore cette sécurité, et d'assurer la propreté du mouvement 10 après cette opération de reprise.

Le mouvement 10, après son dernier réglage de marche constitué par cette opération de reprise d'inertie ou/et d'équilibrage du balancier, ne subit plus de réglage en usine. Si le balancier est équipé de vis de réglage 9, telles qu'exposées plus haut, les services après-vente disposent alors d'une plage de réglage limitée.

Le retour éventuel en usine conditionne alors une nouvelle reprise d'inertie, similaire à celle décrite ici, l'avantage de l'invention étant qu'il n'est alors pas nécessaire de démonter le mouvement pour procéder à cette opération.

L'invention permet de prévenir toute altération du spiral lors de la reprise du balancier. Un effet induit est de faciliter l'usinage irréversible d'équilibrage, grâce à des caractéristiques géométriques particulières.

Le problème récurrent de l'identification des contrefaçons trouve une solution particulière dans l'alternative d'utilisation d'un balancier bi-matière, ou avec une zone interne traitée pour empêcher sa reprise d'usinage.