CH708669A2 - Système d'assemblage utilisant un élément de blocage élastique plan. - Google Patents
Système d'assemblage utilisant un élément de blocage élastique plan. Download PDFInfo
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Abstract
L’invention se rapporte à un système d’assemblage (1) comportant un organe (3) en au moins un premier matériau comportant un axe (2) et une portée (4), l’axe (2) de l’organe (3) étant reçu dans l’ouverture d’une pièce (5) en un deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique. Selon l’invention, le système d’assemblage (1) comporte un élément de blocage (9) en un troisième matériau agencé pour attacher élastiquement la pièce (5) entre la portée (4) dudit organe et l’élément de blocage (9) et en ce que l’élément de blocage (9) est une rondelle dont la paroi interne serre radialement l’axe (2) dudit organe et dont la partie périphérique exerce une force axiale et élastique à l’aplomb de la portée (4) dudit organe afin de rendre solidaire l’ensemble organe (3) – pièce (5) – élément de blocage (9). L’invention concerne le domaine des pièces fragiles, notamment en horlogerie.
Description
Description
Domaine de l’invention
[0001 ] L’invention se rapporte à un système d’assemblage utilisant un élément de blocage élastique sensiblement plan permettant l’assemblage d’une pièce dont le matériau ne comporte pas de domaine plastique utilisable, c’est-à-dire avec un domaine plastique très restreint, avec un organe comportant un autre type de matériau.
Arrière-plan de l’invention
[0002] Les assemblages actuels comportant une pièce à base de silicium sont généralement solidarisés par collage. Une telle opération nécessite une extrême finesse d’application ce qui la rend coûteuse.
Résumé de l’invention
[0003] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un assemblage sans colle capable de solidariser une pièce dont le matériau ne comporte pas de domaine plastique avec un organe comportant un matériau ductile comme, par exemple, un métal ou un alliage métallique
[0004] A cet effet, l’invention se rapporte à un système d’assemblage comportant un organe en au moins un premier matériau comportant un axe et une portée, l’axe de l’organe étant reçu dans l’ouverture d’une pièce en un deuxième matériau caractérisé en ce que le système d’assemblage comporte un élément de blocage en un troisième matériau agencé pour attacher élastiquement la pièce entre la portée dudit organe et l’élément de blocage et en ce que l’élément de blocage est une rondelle dont la paroi interne serre radialement l’axe dudit organe et dont la partie périphérique exerce une force axiale et élastique à l’aplomb de la portée dudit organe afin de rendre solidaire l’ensemble organe - pièce élément de blocage.
[0005] Cette configuration permet avantageusement de solidariser l’ensemble organe - pièce - élément de blocage sans collage avec un organe habituel à la précision maîtrisée tout en garantissant que la pièce ne subisse pas d’efforts destructifs même si elle est formée, par exemple, à partir d’un matériau à base de silicium. En effet, la Demanderesse a été surpris de pouvoir solidariser l’ensemble organe - pièce - élément de blocage, notamment en rotation relative, avec une si grande simplicité structurelle car les préjugés de résistance mécanique des pièces notamment à partir de matériaux à base de silicium obligeaient jusqu’à maintenant à ne surtout pas fournir d’effort axial sur une pièce à base de matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique.
[0006] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention:
- le troisième matériau comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation, après 10 000 heures à une température de 70 °C, est au moins égale à 50% de la force appliquée représentant 75% de la contrainte nécessaire à obtenir 0,2% de déformation plastique du troisième matériau afin de maintenir la solidarisation de l’ensemble organe
- pièce - élément de blocage;
- le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap, de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et/ou de l’acier 20AP;
- la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage comporte un rapport de la hauteur par rapport à la largeur compris entre 0, 1 et 5;
- l’élément de blocage est chanfreiné afin d’éviter tout bris du deuxième matériau;
- le deuxième matériau est à base de silicium comme du silicium, du quartz, de l’oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou carbure de silicium;
- ledit au moins un premier matériau comporte un métal ou un alliage métallique;
- l’axe et la portée sont venus de forme.
[0007] De plus, l’invention se rapporte à une pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un système d’assemblage selon l’une des variantes précédentes, la pièce ne comportant pas de domaine plastique pouvant être une roue, une ancre ou un spiral.
[0008] Enfin, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’un système d’assemblage comportant les étapes suivantes: a) former un organe en au moins un premier matériau comportant un axe et une portée, une pièce en deuxième matériau avec une ouverture et un élément de blocage en forme de rondelle à base d’un troisième matériau et dont le trou est plus petit que l’axe dudit organe; b) passer sans contrainte l’axe dudit organe dans l’ouverture de la pièce; c) poser l’axe contre le trou de l’élément de blocage et glisser à force l’élément de blocage contre l’axe à l’aide d’un outil afin de déformer l’élément de blocage pour que la partie périphérique de l’élément de blocage soit la plus proche de la pièce; d) arrêter et retirer ledit outil lorsqu’une force prédéfinie et inférieure à la contrainte de limite élastique du troisième matériau, est atteinte entre l’outil et la portée dudit organe.
[0009] Ce procédé permet avantageusement de rendre solidaire simplement, élastiquement et sans déplacement relatif possible, l’ensemble organe - pièce - élément de blocage. En effet, de manière avantageuse selon l’invention, seule un
2 élément de blocage est rapporté et déformé pour induire un pincement périphérique uniquement élastique. On comprend également qu’un tel procédé permet de solidariser l’ensemble organe - pièce - élément de blocage en s’adaptant aux dispersions de fabrication des différents constituants.
[0010] Enfin, de manière étonnante, l’effort axial exercé par la partie périphérique de l’élément de blocage lors du procédé n’engendre pas de bris du deuxième matériau à base de ne comportant pas ou peu de domaine plastique. Cet avantage technique permet de simplifier considérablement le montage de pièce ne comportant pas ou peu de domaine plastique sur un axe pivotant. On comprend notamment qu’il n’est pas nécessaire de prévoir de colle, de capot de verrouillage supplémentaire ou de formes complémentaires en recouvrement pour solidariser les pièces entre elles et, notamment, quant aux déplacements relatifs autour de l’axe de rotation de l’axe pivotant.
[0011 ] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention:
- l’étape d) est arrêtée lorsque la force appliquée par ledit outil est comprise entre 20% et 90% de la contrainte de limite élastique du troisième matériau;
- le troisième matériau comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation, après 10 000 heures à une température de 70 °C, est au moins égale à 50% de la force appliquée lors de l’étape d) représentant 75% de la contrainte nécessaire à obtenir 0,2% de déformation plastique du troisième matériau afin de maintenir la solidarisation de l’ensemble organe - pièce - élément de blocage;
- le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap, de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et/ou de l’acier 20AP;
- la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage comporte un rapport de la hauteur par rapport à la largeur compris entre 0, 1 et 5;
- l’élément de blocage est chanfreiné afin d’éviter tout bris du deuxième matériau;
- le deuxième matériau est à base de silicium comme du silicium, du quartz, de l’oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou carbure de silicium;
- ledit au moins premier matériau comporte un métal ou un alliage métallique;
- la pièce est un mobile d’horlogerie, une ancre d’horlogerie ou un spiral d’horlogerie.
Description sommaire des dessins
[0012] 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 fig. 1 la fig. 2 la fig. 3 les fig. 4 à 8 les fig. 9 et 10 est une vue en perspective d’un élément de blocage selon l’invention; est une vue en coupe selon un plan axial d’un élément de blocage de la fig. 1 ; est une représentation graphique de la force appliquée lors du procédé en fonction de la position axiale de l’outil exerçant ladite force; sont des vues schématiques en coupe d’étapes successives du procédé selon l’invention; sont des vues schématiques partielles d’un mouvement horloger comportant des systèmes d’assemblage selon l’invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0013] Comme expliqué ci-dessus, l’invention se rapporte à un système d’assemblage d’une pièce dont le matériau ne comporte pas de domaine plastique utilisable, c’est-à-dire avec un domaine plastique très restreint, avec un organe comportant un autre type de matériau.
[0014] Ce système d’assemblage a été imaginé pour des applications dans le domaine horloger. Toutefois, d’autres domaines peuvent parfaitement être imaginés comme notamment l’aéronautique, la bijouterie, l’automobile ou les arts de la table.
[0015] Dans le domaine horloger, cet assemblage est rendu nécessaire par la part croissante que tiennent les matériaux fragiles comme ceux à base de silicium tel que le silicium monocristallin (ou polycristallin) dopé ou non, l’oxyde de silicium comme du quartz ou de la silice, du corindon monocristallin ou polycristallin ou plus généralement de l’alumine, le nitrure de silicium et le carbure de silicium. On peut, à titre d’exemple, envisager de former le spiral, le balancier, l’ancre, les ponts ou même les mobiles comme les roues d’échappement totalement ou partiellement à base de matériaux fragiles.
[0016] Toutefois, le fait de toujours pouvoir utiliser des axes habituels en acier dont la fabrication est maîtrisée, est une contrainte qui est difficile à concilier avec l’utilisation de pièces ne comportant pas de domaine plastique. En effet, lors de tests effectués, le chassage d’un axe en acier est impossible et brise systématiquement les pièces fragiles, c’est-à-dire ne comportant pas de domaine plastique utilisable. Par exemple, il est apparu que le cisaillement généré par l’entrée de l’axe métallique dans l’ouverture d’une pièce en silicium brise systématique cette dernière.
3 [0017] C’est pourquoi, l’invention se rapporte à un système d’assemblage 1 , 101 , 121 , 201 comportant un organe 3, 103, 123, 203 en au moins un premier matériau comportant un axe 2, 102, 1 12, 202 et une portée 4, l’axe 2 de l’organe étant reçu dans l’ouverture 6 d’une pièce 5, 105, 205 en un deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique.
[0018] On comprend donc que l’axe 2, 102, 122, 202 et la portée 4 peuvent être venus de forme à l’aide d’un unique premier matériau ou que l’axe 2, 102, 122, 202 et la portée 4 de l’organe 3, 103, 123, 203 peuvent être formés à partir de plusieurs matériaux et/ou plusieurs parties.
[0019] Avantageusement selon l’invention, le système d’assemblage 1 , 101 , 121 , 201 comporte un élément de blocage 9, 109,129, 209 en un troisième matériau agencé pour attacher élastiquement la pièce 5, 105, 205 entre la portée 4 de l’organe 3, 103, 123, 203 et l’élément de blocage 9, 109, 129, 209. Comme mieux visible à la fig. 8, avantageusement selon l’invention, la pièce 5 est pincée contre la portée 4 de l’organe 3 par la force élastique de l’élément de blocage 9. On comprend immédiatement la simplicité du système d’assemblage 1 , 101 , 121 , 201 selon l’invention qui ne nécessite pas de colle, de capot de verrouillage supplémentaire ou de formes complémentaires en recouvrement ou encore de déformation plastique comme du fluage.
[0020] Préférentiellement selon l’invention, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est une rondelle dont la paroi interne
10 serre radialement l’axe 2, 102, 122, 202 de l’organe 3, 103, 123, 203 et dont la partie périphérique 13 exerce une force axiale et élastique à l’aplomb de la portée 4 de l’organe 3, 103, 123, 203 afin de rendre solidaire l’ensemble organe 3, 103, 113, 203 - pièce 5, 105, 205 - élément de blocage 9, 109, 129, 209.
[0021 ] Aux fig. 1 et 2, on peut également voir que l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 comporte une surface supérieure
1 1 destinée à entrer en contact avec un outil préférentiellement plat 15 et une surface inférieure 12 destinée à entrer en contact avec la surface supérieure de la pièce 5, 105, 205.
[0022] En effet, comme expliqué ci-dessous, de manière étonnante, l’effort axial exercé par la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 lors du procédé n’engendre pas de bris du deuxième matériau ne comportant pas de domaine plastique. Cet avantage technique permet de simplifier considérablement le montage de pièce 5, 105, 205 sur un axe 2, 102, 122, 202, par exemple, pivotant. Cet avantage est notamment obtenu car la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 appuie sur la portée 4 et pas en porte-à-faux de la portée 4. Il est donc important que la surface de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 n’excède pas celle de la portée 4.
[0023] Dans l’exemple illustré aux fig. 1 et 2, l’élément de blocage 9 est symétrique, c’est-à-dire que les surfaces 1 1 et
12 peuvent être indifféremment celle supérieure ou inférieure. Toutefois, cette symétrie n’est qu’optionnelle et appliquée préférentiellement pour éviter les erreurs de manipulation lors de la fabrication.
[0024] Le montage élastique de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est avantageusement obtenu en utilisant un troisième matériau qui comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation est au moins égale à 50% de la force appliquée. Les tests permettant de déterminer ce pourcentage ont été effectués après 10Ό00 heures à une température de 70 °C et sous une force de 75% de la contrainte nécessaire à obtenir 0,2% de déformation plastique, c’est-à-dire sensiblement 75% de la limite élastique du troisième matériau.
[0025] Cette résistance supérieure à 50% a été observée quand le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap et même supérieure à 85% quand le troisième matériau comporte de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et de l’acier 20AP.
[0026] Pour des considérations propres à l’horlogerie, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est, de manière encore plus préférée, choisi parmi les matériaux ci-dessus qui ne possèdent pas de propriétés ferromagnétiques afin d’être peu sensibles aux champs magnétiques, c’est-à-dire le cuivre, le laiton, le maillechort, l’alliage arcap, l’alliage pfinodal, l’alliage spinodal, l’alliage Cu-Be et l’alliage durimphy.
[0027] Comme mieux visible aux fig. 1 et 2, préférentiellement selon l’invention, la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage 9,109, 129, 209 comporte un rapport (H/L) de la hauteur H par rapport à la largeur L compris entre 0, 1 et 5. Ainsi, il est important de bien choisir la longueur L pour avoir une partie périphérique 13 suffisamment éloignée du centre de l’axe D pour obtenir un bras de levier suffisamment élevé pour offrir un pincement suffisant à la solidarisation. Dans le même temps, une hauteur H doit être également bien choisie pour avoir une hauteur minimale pour suffisamment protéger le deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique et une hauteur maximale pour toujours obtenir la déformation intermédiaire expliquée ci-dessous. On comprend donc que le rapport H/L doit être adapté suivant les applications prévues.
[0028] Selon une autre préférence, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est chanfreiné afin d’éviter tout bris du deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique. En effet, comme expliqué ci-dessous suivant la géométrie de la déformation intermédiaire, un chanfrein peut éviter que l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 entre en contact sur la surface supérieure de ia pièce 5, 105, 205 par une arête vive propre à générer trop de contrainte et/ou de pression sur une surface minimale.
[0029] Ainsi, avantageusement selon l’invention, ledit au moins premier matériau formé pour l’organe 3, 103, 123, 203 peut comporter une grande variété de matériau comme, par exemple, un métal ou un alliage métallique.
4 [0030] Le procédé de fabrication d’un premier mode de réalisation de système d’assemblage 1 selon l’invention illustré à la fig. 9 est expliqué ci-dessous en référence aux fig. 3 à 8.
[0031 ] Le procédé comporte une première étape a) consistant à former chaque partie du système d’assemblage 1. Ainsi, l’étape a) comporte une phase destinée à former un organe 3 en au moins un premier matériau comportant un axe 2 et une portée 4 venus de forme ou non, une deuxième phase destinée à former une pièce 5 en deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique comme, par exemple, à base de silicium avec une ouverture 6 et une troisième phase destinée à former un élément de blocage 9 en forme de rondelle à base d’un troisième matériau et dont le trou 8 est plus petit que l’axe 2 de l’organe 3. On comprend que, lors de l’étape a), l’ordre d’exécution des phases n’a aucune importance.
[0032] Le procédé se poursuit avec une deuxième étape b) consistant à passer sans contrainte l’axe 2 de l’organe 3 dans l’ouverture 6 de la pièce 5. Cette étape b) est visualisable à la fig. 4.
[0033] L’étape c) continue le procédé et comporte une première phase destinée à poser l’axe 2 contre le trou 8 de l’élément de blocage 9. Cette première phase de l’étape c) est également visualisable à la fig. 4. A cette fig. 4, on remarque également un outil 15. Cet outil 15 est préférentiellement plat, c’est-à-dire comporte une surface 14 sensiblement plane destinée à entrer en contact avec la face supérieure 1 1 de l’élément de blocage 9. On remarque ainsi que si l’élément de blocage 9 est symétrique comme illustré aux fig. 1 et 2, les erreurs de montage entre la face supérieure 1 1 et la face inférieure 12 sont éliminées.
[0034] L’étape c) se poursuit avec une deuxième phase destinée à glisser à force l’élément de blocage 9 contre l’axe 2 à l’aide de l’outil 15 afin de déformer l’élément de blocage 9 pour que la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9 soit la plus proche de la pièce 5 comme illustré à la fig. 5. On comprend que cette deuxième phase pourrait s’apparenter à un chassage.
[0035] Cette déformation intermédiaire élastique, pouvant occasionner des déformations plastiques ponctuelles au niveau de la paroi interne 10, donne l’impression que l’élément de blocage 9 est une rondelle de Belleville. Toutefois, cette géométrie n’est pas stable, c’est-à-dire pas une déformation plastique comme un fluage, et uniquement induite par la force de l’outil 15. Cette déformation intermédiaire élastique est rendue maximale par l’utilisation du trou 8 de l’élément de blocage 9 plus petit que l’axe 2 de l’organe 3 et l’utilisation de l’outil 15 dont la surface 14 est sensiblement plane.
[0036] Cette déformation intermédiaire élastique apporte une très grande importance pour le futur système d’assemblage 1 en ce qu’elle applique la future contrainte axiale à la pièce 5 comme illustré à la fig. 6, non pas au plus près de l’axe 2 mais, via le bas de levier de largeur L de l’élément de blocage 9, au niveau de la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9. On comprend donc que la section de la portée 4 de l’organe 3 doit également être préférablement sensiblement égale ou supérieure à celle de l’élément de blocage 9 afin de permettre à la partie périphérique 13 d’exercer une force axiale et élastique à l’aplomb de la portée 4 de l’organe 3.
[0037] De manière simple, le procédé se termine par l’étape d) consistant à arrêter et retirer l’outil 15 lorsqu’une force prédéfinie et inférieure à la contrainte de limite élastique du troisième matériau, est atteinte entre l’outil 15 et la portée 4 de l’organe 3. En effet, une fois le pincement élastique opéré entre la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9 à l’aplomb de la portée 4 de l’organe 3, l’outil 15 est utilisé pour rapprocher la paroi interne 10 au plus près de la pièce 5 sans dépasser, au niveau de la partie périphérique 13, la contrainte de limite élastique du troisième matériau utilisé pour l’élément de blocage 9.
[0038] On comprend donc, qu’une fois l’outil 15 retiré, il n’est pas souhaité que toute la largeur L de la face inférieure 12 de l’élément de blocage 9 exerce une contrainte contre la pièce 5 mais uniquement ou principalement sa partie périphérique 13. La solidarisation de l’ensemble organe 3 - pièce 5 - élément de blocage 9 est donc exercée uniquement ou principalement par une force axiale et élastique de la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9 à l’aplomb de la portée 4 de l’organe 3 conjugué au serrage radial de la paroi interne 10 de l’élément de blocage 9 contre l’axe 2 de l’organe 3.
[0039] La fig. 3 est une représentation graphique de la force appliquée par l’outil 15 lors du procédé ci-dessus en fonction de la position axiale de l’outil 15. A partir de la flèche A, la deuxième phase de l’étape c) commence comme illustré à la fig. 5. A partir de la flèche B, la partie périphérique 13 de l’élément de blocage 9 commence à pincer la pièce 5 comme illustré à la fig. 6. A partir de la flèche C, la paroi interne 10 de l’élément de blocage 9 est rapprochée au maximum de la pièce 5 comme illustré à la fig. 7 et toute force supplémentaire de l’outil 15 exerce une contrainte interne de l’élément de blocage 9 sans impact sur la géométrie de l’élément de blocage 9.
[0040] On comprend donc que les étapes du procédé de fabrication ainsi que les éléments du système d’assemblage sont très simples et faciles à mettre en oeuvre. Ainsi, selon un premier mode de réalisation illustré à la fig. 9, il est possible de fixer un spiral 5 sur un axe 2 de balancier, à l’aide d’un système d’assemblage 1 selon l’invention. Pour ce faire, la virole 7 du spiral 5 est solidarisée entre le pivot 3 et l’élément de blocage 9.
[0041 ] Afin de minimiser le risque de déformation plastique de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209, l’étape d) est arrêtée lorsque la force appliquée par l’outil 15 est comprise entre 20% et 90% de la contrainte de limite élastique du troisième matériau. Bien entendu, le pourcentage doit être adapté suivant l’application envisagée. Lors des tests, il est apparu que l’arrêt de l’étape d) a donné entière satisfaction lorsque la force appliquée par l’outil 15 est sensiblement égale à 75% de la contrainte de limite élastique du troisième matériau.
5 [0042] Comme expliqué ci-dessus, le montage élastique de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est avantageusement obtenu en utilisant un troisième matériau qui comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation est au moins égale à 50% de la force appliquée. Les tests permettant de déterminer ce pourcentage ont été effectués après 10 000 heures à une température de 70 °C et sous une force de 75% de la contrainte nécessaire à obtenir 0,2% de déformation plastique.
[0043] La résistance supérieure à 50% a été observée quand le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap, et même supérieure à 85%, quand le troisième matériau comporte de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et de l’acier 20AP.
[0044] Pour des considérations propres à l’horlogerie, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est, de manière encore plus préférée, choisi parmi les matériaux ci-dessus qui ne possèdent pas de matériau ferromagnétique afin d’être peu sensibles aux champs magnétiques, c’est-à-dire le cuivre, le laiton, le maillechort, l’alliage arcap, l’alliage pfinodal, l’alliage spinodal, l’alliage Cu-Be et l’alliage durimphy.
[0045] Comme mieux visible aux fig. 1 et 2, préférentiellement selon l’invention, la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 comporte un rapport (H/L) de la hauteur H par rapport à la largeur L compris entre 0, 1 et 5. Ainsi, il est important de bien choisir la longueur L pour avoir une partie périphérique 13 suffisamment éloignée du centre de l’axe D pour obtenir un bras de levier suffisamment élevé pour offrir une contrainte suffisante à la solidarisation. Dans le même temps, une hauteur doit être également bien choisie pour avoir une hauteur minimale pour suffisamment protéger le deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique et une hauteur maximale pour toujours obtenir la déformation intermédiaire expliquée ci-dessous. On comprend donc que le rapport H/L doit être adapté suivant les applications prévues.
[0046] Selon une autre préférence, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 est chanfreiné afin d’éviter tout bris du deuxième matériau. En effet, comme expliqué ci-dessus suivant la géométrie de la déformation intermédiaire, un chanfrein peut éviter que l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 entre en contact sur la surface supérieure de la pièce 5, 105, 205 par une arête vive propre à générer trop de contrainte sur une surface minimale.
[0047] Ainsi, avantageusement selon l’invention, ledit au moins un premier matériau formé pour l’organe 3, 103, 123, 203 peut comporter une grande variété de matériau comme, par exemple, un métal ou un alliage métallique. On comprend donc que l’axe 2, 102, 122, 202 et la portée 4 peuvent être venus de forme à l’aide d’un unique premier matériau ou que l’axe 2, 102, 122, 202 et la portée 4 de l’organe 3, 103, 123, 203 peuvent être formés à partir de plusieurs matériaux et/ou plusieurs parties.
[0048] On comprend également que, grâce au procédé selon l’invention, le deuxième matériau ne comportant pas ou peu de domaine plastique peut comporter, notamment, du silicium, du quartz, du corindon, de l’oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou carbure de silicium sans risque de bris.
[0049] La fig. 10 montre d’autres modes de réalisation de systèmes d’assemblage 101 , 121 , 201 selon l’invention dans le domaine de l’horlogerie. Une ancre 105, à titre d’exemple, peut comporter deux systèmes d’assemblage 101 , 121 selon l’invention destinés respectivement à solidariser le dard 103 et la tige 123, avec la baguette 107.
[0050] Comme visible à la fig. 10, chaque système d’assemblage 101 , 121 comporte la baguette 107 qui est solidarisée entre l’axe 102 du dard 103 ou l’axe 122 de la tige 123 et l’élément de blocage 109, 129. On comprend donc que chaque système d’assemblage 101 , 121 est suffisamment résistant pour ne pas générer de mouvements relatifs entre ses constituants.
[0051 ] A la même figure, une roue d’échappement, et plus généralement la roue 205, comporte, à titre d’exemple, un système d’assemblage 201 destiné à solidariser un pivot 203, avec la roue 205. Comme visible à la fig. 10, le système d’assemblage 201 comporte un moyeu 207 qui est solidarisé entre l’axe 202 du pivot 203 et l’élément de blocage 209.
[0052] On comprend donc immédiatement que l’exemple de système d’assemblage 201 peut s’appliquer à tout type de mobile. De plus, l’axe 203 peut comporter en une seule pièce un pignon afin de former un mobile fini.
[0053] 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, l’élément de blocage 9, 109, 129, 209 peut comporter une géométrie différente sans sortir du cadre de l’invention.
[0054] L’outil 15 pourrait également comporter une surface 14 sensiblement conique pour suivre sensiblement la forme de rondelle de Belleville obtenue lors de la déformation élastique intermédiaire.
[0055] De plus, l’ouverture 6 de la pièce 5, 105, 205 ne saurait se limiter à une forme circulaire et/ou la pièce 5, 105, 205 peut être partiellement ajourée en dessous de l’élément de blocage 9, 109, 129, 209. Ainsi, à titre d’exemple, le spiral 5 de la fig. 9 pourrait être remplacé par le spiral 10 comportant une virole 41 dont l’ouverture est sensiblement en forme de trèfle du document EP 2365 762, incorporé par référence à la présente demande de brevet, sans enlever les avantages cités ci-dessus.
6
Claims (23)
- [0056] Enfin, d’autres matériaux «fragiles» que ceux à base de silicium ou d’alumine sont envisageables comme, par exemple, des céramiques à base de zirconium ou de titane, ou des verres. L’élément de blocage 9, 109, 129, 209 peut également être formé à base de métaux amorphes également appelés verres métalliques. Revendications 1. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) comportant un organe (3, 103, 123, 203) en au moins un premier matériau comportant un axe (2, 102,122, 202) et une portée (4), l’axe (2, 102,122, 202) de l’organe (3, 103, 123, 203) étant reçu dans l’ouverture (6) d’une pièce (5, 105, 205) en un deuxième matériau caractérisé en ce que le système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) comporte un élément de blocage (9, 109, 129, 209) en un troisième matériau agencé pour attacher élastiquement la pièce (5, 105, 205) entre la portée (4) dudit organe et l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) et en ce que l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) est une rondelle dont la paroi interne (10) serre radialement l’axe (2, 102, 122, 202) dudit organe et dont la partie périphérique (13) exerce une force axiale et élastique à l’aplomb de la portée (4) dudit organe afin de rendre solidaire l’ensemble organe (3, 103, 123, 203) - pièce (5, 105, 205) - élément de blocage (9, 109, 129, 209).
- 2. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le troisième matériau comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation, après 10 000 heures à une température de 70 °C, est au moins égale à 50% de la force appliquée représentant 75% de la contrainte nécessaire à obtenir 0,2% de déformation plastique du troisième matériau afin de maintenir la solidarisation de l’ensemble organe (3, 103, 123, 203) - pièce (5, 105, 205) - élément de blocage (9, 109, 129, 209).
- 3. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap, de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et/ou de l’acier 20AP.
- 4. Système d’assemblage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) comporte un rapport (H/L) de la hauteur (H) par rapport à la largeur (L) compris entre 0,1 et 5.
- 5. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de blocage (9, 109,129, 209) est chanfreine afin d’éviter tout bris du deuxième matériau.
- 6. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième matériau est à base de silicium.
- 7. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième matériau comporte du silicium, du quartz, de l’oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou carbure de silicium.
- 8. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un premier matériau comporte un métal ou un alliage métallique.
- 9. Système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’axe (2, 102, 122, 202) et la portée (4) sont venus de forme.
- 10. Pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) selon l’une des revendications précédentes.
- 11. Pièce d’horlogerie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la pièce en un deuxième matériau est un mobile (205), une ancre (105) ou un spiral (5).
- 12. Procédé de fabrication d’un système d’assemblage (1 , 101 , 121 , 201) comportant les étapes suivantes: a) former un organe (3, 103, 123, 203) en au moins un premier matériau comportant un axe (2,102, 122, 202) et une portée (4), une pièce (5, 105, 205) en deuxième matériau avec une ouverture (6) et un élément de blocage (9, 109, 129, 209) en forme de rondelle à base d’un troisième matériau et dont le trou (8) est plus petit que l’axe (2, 102, 122, 202) dudit organe; b) passer sans contrainte l’axe (2, 102, 122, 202) dudit organe dans l’ouverture (6) de la pièce (5, 105, 205); c) poser l’axe (2, 102, 122, 202) contre le trou (8) de l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) et glisser à force l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) contre l’axe (2, 102, 122, 202) à l’aide d’un outil (15) afin de déformer l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) pour que la partie périphérique (13) de l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) soit la plus proche de la pièce (5,105, 205); d) arrêter et retirer ledit outil lorsqu’une force prédéfinie et inférieure à la contrainte de limite élastique du troisième matériau, est atteinte entre l’outil (15) et la portée (4) dudit organe.
- 13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape d) est arrêtée lorsque la force appliquée par ledit outil est comprise entre 20% et 90% de la contrainte de limite élastique du troisième matériau.
- 14. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le troisième matériau comporte un métal ou un alliage métallique dont la résistance à la relaxation, après 10 000 heures à une température de 70 °C, est au moins égale à 50% de la force appliquée lors de l’étape d) représentant 75% de la contrainte nécessaire à 7 obtenir 0,2% de déformation plastique du troisième matériau afin de maintenir la solidarisation de l’ensemble organe (3, 103, 123, 203) - pièce (5, 105, 205) - élément de blocage (9, 109, 129, 209).
- 15. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le troisième matériau comporte du cuivre, du laiton, du maillechort, de l’alliage arcap, de l’alliage pfinodal, de l’alliage spinodal, de l’alliage durnico, de l’alliage durimphy, de l’alliage Cu-Be et/ou de l’acier 20AP.
- 16. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la section selon un plan de coupe axial de l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) comporte un rapport (H/L) de la hauteur (H) par rapport à la largeur (L) compris entre 0, 1 et 5.
- 17. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que l’élément de blocage (9, 109, 129, 209) est chanfreiné afin d’éviter tout bris du deuxième matériau.
- 18. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que le deuxième matériau est à base de silicium.
- 19. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième matériau comporte du silicium, du quartz, de l’oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou carbure de silicium.
- 20. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 19, caractérisé en ce que ledit au moins premier matériau comporte un métal ou un alliage métallique.
- 21. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que la pièce est un mobile d’horlogerie (205).
- 22. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que la pièce est une ancre d’horlogerie (105).
- 23. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que la pièce est un spiral d’horlogerie (5). 8
Priority Applications (1)
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| CH01721/13A CH708669A2 (fr) | 2013-10-09 | 2013-10-09 | Système d'assemblage utilisant un élément de blocage élastique plan. |
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| CH708669A2 true CH708669A2 (fr) | 2015-04-15 |
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Family Applications (1)
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2013
- 2013-10-09 CH CH01721/13A patent/CH708669A2/fr not_active Application Discontinuation
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