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EP3489763B1 - Ancre pour echappement d'un mouvement horloger - Google Patents

Ancre pour echappement d'un mouvement horloger Download PDF

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Publication number
EP3489763B1
EP3489763B1 EP17203076.9A EP17203076A EP3489763B1 EP 3489763 B1 EP3489763 B1 EP 3489763B1 EP 17203076 A EP17203076 A EP 17203076A EP 3489763 B1 EP3489763 B1 EP 3489763B1
Authority
EP
European Patent Office
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fork
pallet
anchor
pallets
horns
Prior art date
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Active
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EP17203076.9A
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German (de)
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EP3489763A1 (fr
Inventor
Frédéric Vaucher
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Nivarox Far SA
Nivarox SA
Original Assignee
Nivarox Far SA
Nivarox SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Nivarox Far SA, Nivarox SA filed Critical Nivarox Far SA
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Priority to US16/164,858 priority patent/US11073795B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free escapements
    • G04B15/08—Lever escapements

Definitions

  • the present invention relates to an anchor for an escapement of a watch movement, in particular an escapement of the Swiss anchor type having a one-piece body.
  • the document EP2320280 discloses an escapement anchor provided with a fork intended to cooperate with an ankle mounted on a plate.
  • the anchor fork is an attached part, offset from the plane of the stick and the dart.
  • the fork is fixed to the stick by means of a tenon driven into respective holes machined in the fork and the stick, the tenon also providing the spacing between the plane of the stick and the fork.
  • the tenons are metal parts produced by turning. A current problem with low-cut tenons is that they have cutting "nipples".
  • EP2952971 which relates to an escapement anchor comprising a fork part, a pallet support part, pallets mounted on the pallet support part, and a stick.
  • the wand is used to connect the support part of the pallets to the fork part.
  • the fork portion includes a fork, a dart and a stud.
  • the rod and the support part of the pallets are integral and form a monolithic body of the anchor.
  • the fork is an insert attached to the body by means of the tenon driven into a fixing hole in the body and a fixing hole in the fork.
  • the attached fork is spaced from the body.
  • the tenon has the particularity of being made of a material having substantially no plastic domain under stress.
  • the document CH704086 mainly relates to a method of manufacturing a metal part, in particular an anchor for an escape mechanism having three levels.
  • the anchor is manufactured using a first mold etched in a substrate in which is placed a dart obtained by a LIGA process which forms the first level of the anchor.
  • the second and third level of the anchor are made using two molds formed by two superimposed layers of photoresist.
  • the anchor thus obtained comprises a one-piece rod, one end of which forms the two horns of the fork while a stinger is attached to a tenon forming an integral part of the rod.
  • a main drawback of these anchors lies in the fact that the stinger and the horns are two distinct parts leading to inaccuracies in the positioning of the sting relative to the horns when the fork or the stinger is attached to the stick, especially in the stinger and horn partition heights.
  • the assembly of the rod of the anchor with the dart or the fork is a delicate operation.
  • the invention relates to an anchor for an escapement of a watch movement according to claim 1.
  • the dependent claims describe advantageous aspects of the invention.
  • the anchor comprises a pallet support, pallets mounted on the pallet support, a fork comprising first and second horns as well as a dart, and a rod connecting the pallet support to the fork.
  • the pallet rack, stick and fork form a monolithic body of the anchor.
  • the body of the anchor is produced by a lithographic and electroforming process.
  • the process is a two-level LIGA type process.
  • the pallet support, the rod and the stinger are made in a layer of constant thickness.
  • the first and second horns of the fork have a certain height and are made in the main layer as well as in a superimposed layer.
  • the main layer and the superimposed layer form the monolithic body of the anchor.
  • the ratio between the height of the first and second horns of the fork and the constant thickness of the main layer is between 1.5 and 10.
  • the first and second horns of the fork each comprise a bevelled surface extending over the entire height of said first and second horns.
  • the body of the anchor is made from a material selected from the group of materials comprising Silicon, Silicon Nitride, Silicon Carbide, Steel, Gold or one of its alloys, Nickel, Nickel-Phosphorus, Brass, Copper-Beryllium, Nickel Silver, polymers, ceramic and amorphous metal.
  • the invention also relates to an escapement comprising an anchor as described, and a watch movement comprising the escapement.
  • an anchor 2 for a Swiss anchor type escapement for a timepiece movement comprises a fork 10, a paddle support portion 6, paddles 14, and a rod 8 interconnecting the paddle carrier portion 6 to the fork 10.
  • the rod 8 is rotatably coupled to the plate of a watch movement by means of a pivot 15.
  • the paddles 14 engage the teeth of an anchor wheel (not shown) of the escapement which is connected to a power source providing rotational torque to the wheel.
  • One of the pallets constitutes the entry pallet and the other constitutes the exit pallet, depending on the alternation of rotation of the anchor 2.
  • the fork 10 comprises a stinger 12 as well as a first horn 10a and a second horn 10b arranged on either side of the stinger 12.
  • the fork engages a plate pin of a double plate driven out on the axis of a balance wheel (not shown) intended to regulate the frequency of rotation of the anchor wheel via the anchor.
  • the first horn 10a functions as an input horn and the second horn 10b horn as an output horn.
  • the functions of the first and second horns are reversed.
  • the dart 12 makes it possible to prevent the anchor from pivoting and thus preventing the fork from passing on the wrong side of the ankle when an impact occurs.
  • the pallet support 6, the rod 8 and the fork 10 consisting of the stinger 12 and the first and second horns 10a, 10b form a monolithic body 4.
  • the ratio between the height H of the first and second horns 10a, 10b and the thickness of the rod E of the body is between 1.5 and 10.
  • the first and second horns 10a, 10b of the fork 10 each comprise a bevelled surface 11a, 11b extending over the entire height H of the first and second horns and intended to cooperate with the plate pin of the balance.
  • Body 4 can be made of different materials including Silicon, Silicon Nitride, and Silicon Carbide, Steel, Gold or one of its alloys, Nickel, Nickel-Phosphorus, Brass, Copper -Beryllium, nickel silver, polymers, ceramics and amorphous metal.
  • the body 4 of the anchor is manufactured by a two-stage LIGA (lithographic, galvanizing and forming) process, which constitutes an economical and precise manufacturing process for small parts.
  • the first level produced by this process is composed of the portion of the first and second horns 10a, 10b extending over the height HE.
  • the second level is composed of the other portion of the horns 10a, 10b, the fork 10, the rod 8 and the pallet support 6.
  • the invention makes it possible to reduce the manufacturing costs and increase the production yields of the anchor while avoiding inaccuracies in the positioning of the stinger relative to the horns, in particular in the heights of sharing of the stinger and the horns.

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne une ancre pour un échappement d'un mouvement horloger, notamment un échappement de type à ancre suisse présentant un corps monobloc.
    • Arrière-plan technologique
  • A titre d'exemple, le document EP2320280 divulgue une ancre pour échappement munie d'une fourchette destinée à coopérer avec une cheville montée sur un plateau. Afin d'optimiser les fonctions respectives de la fourchette et de la baguette, la fourchette de l'ancre est une pièce rapportée, décalée du plan de la baguette et du dard. La fourchette est fixée à la baguette au moyen d'un tenon chassé dans des orifices respectifs usinés dans la fourchette et la baguette, le tenon réalisant aussi l'espacement entre le plan de la baguette et de la fourchette. Dans la pratique conventionnelle, les tenons sont des pièces métalliques réalisés par décolletage. Un problème actuel avec les tenons décolletés est qu'ils ont des « tétons » de coupe. En effet, lorsque le burin sépare la pièce de la tige de matière à la fin de la découpe, la pièce se détache de la tige et laisse un tout petit peu de matière. Ce petit cône de matière appelé «téton» n'est pas désiré car il ne forme pas une face de référence propre et perpendiculaire au cylindre. Ces tenons ne peuvent pas être chassés « à fleur ». De plus, l'assemblage de ces tenons est difficile car ils ont tendance à se déformer lors de l'assemblage. La précision de positionnement de la fourchette relative aux palettes ou au dard peut avoir une incidence négative sur les performances du de l'échappement.
  • Un autre exemple est divulgué dans EP2952971 qui porte sur une ancre pour échappement comprenant une partie de fourchette, une partie de support de palettes, des palettes montées sur la partie de support de palettes, et une baguette. La baguette permet de connecter la partie de support des palettes à la partie de fourchette. La partie de fourchette comprend une fourchette, un dard et un tenon. La baguette et la partie de support des palettes sont solidaires et forment un corps monolithique de l'ancre. La fourchette est une pièce rapportée fixée au corps au moyen du tenon chassé dans un trou de fixation dans le corps et un trou de fixation dans la fourchette. La fourchette rapportée est espacée du corps. Le tenon à la particularité d'être fabriqué d'un matériau ne comportant sensiblement pas de domaine plastique sous contrainte.
  • Le document CH704086 porte principalement sur une méthode de fabrication d'une pièce métallique, notamment d'une ancre pour un mécanisme d'échappement présentant trois niveaux. L'ancre est fabriquée en utilisant un premier moule gravé dans un substrat dans lequel est placé un dard obtenu par un procédé LIGA qui forme le premier niveau de l'ancre. Le second et le troisième niveau de l'ancre sont réalisés à l'aide de deux moules formés par deux couches de photoresist superposées. L'ancre ainsi obtenue comporte une baguette monobloc dont une extrémité forme les deux cornes de la fourchette alors qu'un dard est rapporté sur un tenon faisant partie intégrante de la baguette. On connaît en outre les documents WO2014/146842A1 et EP2557461A1 .
  • Un principal inconvénient de ces ancres réside dans le fait que le dard et les cornes sont deux pièces distinctes entrainant des imprécisions dans le positionnement du dard par rapport aux cornes lorsque la fourchette ou le dard est rapporté(e) sur la baguette, notamment dans les hauteurs de partagement du dard et des cornes. Par ailleurs, l'assemblage de la baguette de l'ancre avec le dard ou la fourchette est une opération délicate.
  • Par conséquent, la présente invention a pour but de fournir une ancre pour un échappement qui est précise, fiable sur une longue durée d'utilisation et facile à fabriquer.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention concerne une ancre pour un échappement d'un mouvement horloger selon la revendication 1. Les revendications dépendantes décrivent des aspects avantageux de l'invention.
  • A cet effet, l'ancre comprend un support de palettes, des palettes montées sur le support de palettes, une fourchette comprenant des première et seconde cornes ainsi qu'un dard, et une baguette reliant le support de palettes à la fourchette. Le support de palettes, la baguette et la fourchette forment un corps monolithique de l'ancre.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, le corps de l'ancre est réalisé par un procédé de lithographique et électroformage. Avantageusement, le procédé est un procédé de type LIGA à deux niveaux.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, le support de palettes, la baguette et le dard sont réalisés dans une couche d'épaisseur constante. Les première et seconde cornes de la fourchette présentent une certaine hauteur et sont réalisées dans la couche principale ainsi que dans une couche superposée. La couche principale et la couche superposée forment le corps monolithique de l'ancre.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, le rapport entre la hauteur des première et seconde cornes de la fourchette et l'épaisseur constante de la couche principale est compris entre 1.5 et 10.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, les première et seconde cornes de la fourchette comportent chacune une surface biseautée s'étendant sur l'intégralité de la hauteur desdites première et seconde cornes.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, le corps de l'ancre est fabriqué à partir d'un matériau sélectionné du groupe de matériaux comprenant le Silicium, le Nitrure de Silicium, le Carbure de Silicium, l'Acier, l'Or ou l'un de ses alliages, le Nickel, le Nickel-Phosphore, le Laiton, le Cuivre-Béryllium, le maillechort, les polymères, la céramique et le métal amorphe.
  • L'invention concerne également un échappement comprenant une ancre telle que décrite, et un mouvement horloger comprenant l'échappement.
    • Brève description des figures
  • L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
    • La Fig. 1a est une vue en perspective de dessus d'une ancre pour un mécanisme d'échappement de type à ancre suisse, selon une forme d'exécution de l'invention ;
    • La Fig. 1b est une similaire à la figure 1a selon une orientation différente ;
    • La Fig. 1c est une vue en perspective de dessous de l'ancre ; et
    • La Fig. 2 est une vue en coupe de la figure 1a passant le long de la baguette de l'ancre.
    Description détaillée de l'invention
  • Faisant référence aux figures, une ancre 2 pour un échappement de type à ancre suisse pour un mouvement horloger comprend une fourchette 10, une partie de support des palettes 6, des palettes 14, et une baguette 8 interconnectant la partie de support des palettes 6 à la fourchette 10. La baguette 8 est couplée en rotation à la platine d'un mouvement horloger au moyen d'un pivot 15.
  • Les palettes 14 engagent les dents d'une roue d'ancre (non-illustrée) de l'échappement qui est connecté à une source d'énergie fournissant un couple de rotation sur la roue. Une des palettes constitue la palette d'entrée et l'autre constitue la palette de sortie, cela en en fonction de l'alternance de rotation de l'ancre 2.
  • La fourchette 10 comporte un dard 12 ainsi qu'une première corne 10a et une seconde corne 10b agencées de part et d'autre du dard 12. La fourchette engage une cheville de plateau d'un double plateau chassé sur l'axe d'un balancier (non illustrés) destiné à réguler la fréquence de rotation de la roue d'ancre par l'intermédiaire de l'ancre.
  • Dans un sens de rotation du balancier, la première corne 10a fonctionne comme corne d'entrée et la seconde corne 10b corne comme corne de sortie. Dans l'autre sens de rotation, les fonctions des première et seconde cornes sont inversées. Le dard 12 permet d'éviter que l'ancre pivote et qu'ainsi la fourchette passe du mauvais côté de la cheville lorsqu'un choc se produit.
  • Le support de palettes 6, la baguette 8 et la fourchette 10 constituée du dard 12 et des première et seconde cornes 10a, 10b forment un corps 4 monolithique. Le rapport entre la hauteur H des première et seconde cornes 10a, 10b et l'épaisseur de la baguette E du corps est compris entre 1.5 et 10.
  • Les première et seconde cornes 10a, 10b de la fourchette 10 comportent chacune une surface biseautée 11a, 11b s'étendant sur l'intégralité de la hauteur H des premier et seconde cornes et destinées à coopérer avec la cheville de plateau du balancier.
  • Le corps 4 peut être fabriqué de différents matériaux incluant le Silicium, Nitrure de Silicium, et Carbure de Silicium, l'Acier, l'Or ou l'un de ses alliages, le Nickel, le Nickel-Phosphore, le Laiton, le Cuivre-Béryllium, le maillechort, les polymères, la céramique et le métal amorphe. Dans la forme d'exécution de l'ancre selon les figures 1a à 1c, le corps 4 de l'ancre est fabriqué par un procédé LIGA (lithographique, galvanisation et formage) à deux niveaux, qui constitue un procédé de fabrication économe et précis pour des pièces de faible taille. Le premier niveau réalisé via ce procédé est composé la portion des première et seconde cornes 10a, 10b s'étendant sur la hauteur H-E. le deuxième niveau est composé de l'autre portion des cornes 10a, 10b, de la fourchette 10, de la baguette 8 et du support de palettes 6.
  • L'invention permet de réduire les coûts de fabrication et augmenter les rendements de production de l'ancre tout en évitant des imprécisions dans le positionnement du dard par rapport aux cornes, notamment dans les hauteurs de partagement du dard et des cornes.
    • Liste de références
  • Echappement
    ancre 2
    • corps 4
      • support de palettes 6
      • baguette 8
      • fourchette 10
        • première corne 10a
          surface biseautée 11a
        • deuxième corne 10b
          surface biseautée 11b
        • dard 12
    • palettes 14
      • palette d'entrée
      • palette de sortie
    • pivot 15

Claims (5)

  1. Ancre (2) pour un échappement d'un mouvement horloger, comprenant un support de palettes (6), des palettes (14) montées sur le support de palettes, une fourchette (10) comprenant des première et seconde cornes (10a, 10b) et un dard (12), et une baguette (8) reliant le support de palettes (6) à la fourchette (10), le support de palettes (6), la baguette (8) et la fourchette (10) formant un corps (4) monolithique de l'ancre, le support de palettes (6), la baguette (8) et le dard (12) étant réalisés dans une couche principale d'épaisseur constante (E), caractérisée en ce que les première et seconde cornes (10a, 10b) de la fourchette (10) présentent une certaine hauteur (H) et sont réalisées dans ladite couche principale ainsi que dans une couche superposée, la couche principale et la couche superposée formant le corps (4) monolithique de l'ancre (2).
  2. Ancre (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport entre la hauteur (H) des cornes (10a, 10b) et l'épaisseur (E) de la couche principale est compris entre 1.5 et 10.
  3. Ancre (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (4) est fabriqué d'un matériau sélectionné du groupe de matériaux comprenant le Silicium, le Nitrure de Silicium, le Carbure de Silicium, l'Acier, l'Or ou l'un de ses alliages, le Nickel, le Nickel-Phosphore, le Laiton, le Cuivre-Béryllium, le maillechort, les polymères, la céramique et le métal amorphe.
  4. Echappement d'un mouvement horloger comprenant une ancre (2) selon l'une des revendications précédentes.
  5. Mouvement horloger comprenant l'échappement selon la revendication précédente.
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