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EP3615470A1 - Procédé de fabrication d'un mécanisme - Google Patents

Procédé de fabrication d'un mécanisme

Info

Publication number
EP3615470A1
EP3615470A1 EP18717965.0A EP18717965A EP3615470A1 EP 3615470 A1 EP3615470 A1 EP 3615470A1 EP 18717965 A EP18717965 A EP 18717965A EP 3615470 A1 EP3615470 A1 EP 3615470A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
layer
mass
masses
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP18717965.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3615470B1 (fr
Inventor
Thomas MERCIER
Christian GUICHARD
Guy Semon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LVMH Swiss Manufactures SA
Original Assignee
LVMH Swiss Manufactures SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LVMH Swiss Manufactures SA filed Critical LVMH Swiss Manufactures SA
Publication of EP3615470A1 publication Critical patent/EP3615470A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3615470B1 publication Critical patent/EP3615470B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/0002—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe
    • G04D3/0035—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe for components of the regulating mechanism
    • 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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49579—Watch or clock making

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a mechanism, in particular a flexible mechanism, and the use of this method to manufacture all or part of a watch movement, in particular a watch movement regulator.
  • the invention also relates to a mechanism, in particular a watch movement, made in whole or in part by implementing this method.
  • the regulator of a watch movement can be made monolithically.
  • the geometry of the constituent elements of the watch movement is limited.
  • the aspect ratio of a flexible blade is defined by the ratio of its width to its thickness.
  • the length of a blade is the dimension along the direction passing through the anchoring points of the blade. The length thus generally corresponds to the largest dimension of this blade.
  • the thickness of the blade is its smallest dimension.
  • the width is the "intermediate" dimension of the blade, larger than its thickness, but smaller than its length. It should be noted however that the width of a blade may, in some particular cases, be substantially equal to its length.
  • a regulator is an oscillating device.
  • a flexible blade with the largest aspect ratio possible, is preferred in this case, especially when the width of the blade extends in a plane substantially perpendicular to the base plane of the oscillator. In this case, indeed, a large aspect ratio makes it possible to limit the oscillations of the blade out of the basic plane of the oscillator.
  • the increase in the aspect ratio induces a reduction in the thickness of the flexible blade.
  • a flexible blade of reduced thickness is also preferred because it allows oscillation of the regulator at a lower natural frequency.
  • the layers comprise folding primers of the layer concerned and / or rupture primers. It is then possible to develop the plane multilayer structure, by exerting traction on one of the layers, in a direction substantially normal to the planar multilayer structure. This gives a three-dimensional deployed structure.
  • the parts attached to a flexible layer are in the step of superposition and assembly layers planar. This allows the easy realization of a joint between the parts attached to the flexible layer. Moreover, in the final three-dimensional structure, the flexible layer extends over a very small distance between the rigid parts that it connects, the flexible layer forming mainly an angle between the rigid parts.
  • An object of the invention is to provide a method for manufacturing a wide variety of mechanisms.
  • the invention provides a method of manufacturing a mechanism, including a flexible mechanism, comprising the steps of:
  • the method according to the invention makes it possible to produce a mechanism having at least one flexible blade attached to one or more rigid masses.
  • Such a method is advantageously applicable in many fields, in particular in the mechanisms of glasses or watches.
  • the method according to the invention makes it possible, for example, to produce an oscillating regulator with one or more flexible blades of reduced dimensions, for example of thickness between 2 and 25 ⁇ , and substantially constant, giving access at lower oscillation frequencies of the regulator than those generally obtained in the case of a monolithic regulator, realized by implementing the known methods.
  • the method according to the invention also makes it possible to obtain one or more flexible blades having a high aspect ratio, in particular greater than that traditionally obtained in the case of a monolithic regulator, produced by placing implement the methods conventionally implemented at this scale, that is to say at the centimeter scale.
  • the method according to the invention comprises one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
  • each blade has, in the mechanism, a free length greater than one-third of the width of the blade considered, the free length being defined as being:
  • the method comprises a step iii) subsequent to step ii), of blocking the multilayer structure in the deployed position;
  • step iii) the structure is locked in the deployed position by implementing at least one of overmoulding, brazing, clipping, gluing, welding, especially spot welding, in particular spot welding laser, and a clamping, at least a part of the mechanism, including at least one articulation of the mechanism;
  • the or each mass is attached at one end, preferably at a respective end, of one of said at least one blade;
  • the or each mass is fixed to the blade or to each blade by: overmolding; brazing; clipping; collage; welding, especially spot welding, in particular spot welding; Tightening ;
  • the mass or masses are produced by at least one of the flat layers assembled in step i);
  • the one or more masses are in one of tungsten, molybdenum, gold, silver, tantalum, platinum, alloys comprising these elements and a polymer material loaded with particles of density greater than ten, especially tungsten particles;
  • the blade or blades are in one of silicon, glass, sapphire, diamond, in particular synthetic diamond, in particular synthetic diamond obtained by chemical vapor deposition process, titanium, a titanium alloy, in particular an alloy of the Gum metal® family and an alloy of the family of élinvars, in particular Elinvar ®, Nivarox ®, Thermelast ®, Ni-Span-C ®, Précision C ®;
  • the at least one blade has a width, a thickness and an aspect ratio defined as being equal to the ratio of the width of the blade to the thickness of the blade, the aspect ratio of each blade being greater than 10, preferably greater than 25;
  • the blade or blades have a thickness greater than or equal to 1 ⁇ , preferably greater than or equal to 5 ⁇ , and / or less than or equal to 30 ⁇ , preferably less than or equal to 20 ⁇ , more preferably less than or equal to 15 ⁇ ;
  • the blade or blades have a width greater than or equal to 0.1 mm and / or less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 1 mm;
  • the substantially flat multilayer structure forms at least one mounting scaffold, the method comprising a step iv), preferably subsequent to step iii) where appropriate, of detaching the structure in the deployed position from the at least one mounting scaffolding ;
  • each layer is subjected, preferably before assembly, to a machining step, in particular laser cutting, chemical machining, stamping, milling, wire electroerosion and / or a shaping step , in particular at a material-forming shaping step, in particular a LIGA shaping step or by injection molding;
  • a machining step in particular laser cutting, chemical machining, stamping, milling, wire electroerosion and / or a shaping step , in particular at a material-forming shaping step, in particular a LIGA shaping step or by injection molding;
  • the invention relates to a use of the method as described above, in all its combinations, to manufacture all or part of a watch movement, in particular a watch movement regulator.
  • the invention relates to a mechanism, in particular a watch movement for a timepiece, made in whole or in part by implementing a method as described above in all its combinations.
  • At least a first layer of said layers forms at least one flexible blade in the mechanism.
  • the blade or blades are fixed in the mechanism to at least one mass, preferably two masses, the or each mass being more rigid than the blade or blades.
  • the blade or blades may initially extend substantially in the initial plane of said first layer, so that the length and width of the blade or blades extend in the plane of the planar multilayer structure while the thickness of the or blades corresponds to the thickness of the first layer and extends substantially perpendicular to the plane of the plane multilayer structure. In the deployed structure, however, the blade or blades extend out of the plane of the planar multilayer structure.
  • the blade or blades may extend substantially perpendicular to the plane of the plane multilayer structure, so that the thickness and length of the blade or blades extend in a plane parallel to the plane of the flat multilayer structure, and that the width of the blade or blades extends out of plane, in particular substantially perpendicular to the plane of the plane multilayer structure.
  • the blade or blades can be attached to the mass or masses during the layer assembly step, when the mass or masses are formed by one or more layers of the multilayer structure.
  • a mechanism including a flexible mechanism, obtained by implementing this method.
  • the mechanism may in particular form all or part of a watch movement, in particular all or part of a watch movement regulator.
  • Figures 1 to 12 schematically illustrate the different steps of an exemplary method of manufacturing a mechanism, Figure 9 illustrating more particularly a detail of Figure 8;
  • Figure 13 is a schematic view of a timepiece comprising a watch movement
  • FIG. 14 is a block diagram of the watch movement of the timepiece of FIG. 13.
  • a flexible mechanism in particular a flexible blade mechanism (s)
  • a flexible mechanism or link with elastic articulation is a building element fulfilling a kinematic function using the physical principle of the elasticity of the material.
  • a flexible blade mechanism the elasticity of one or more blades is used.
  • Figure 1 shows a first layer 10 of a first material.
  • the first layer 10 is in the form of a substantially rectangular plate.
  • a trihedron X, Y, Z is defined in which:
  • Various cuts are made in the first layer 10 in order, in particular, to create fold primers and / or break primers in the first layer 10. These cuts firstly form a cross 12 1; in the central part of the first layer 10.
  • the cross 12 ⁇ has four branches 14a 1; 14bi perpendicular two by two. Two branches 14a 1; said longitudinal, extending substantially in the direction Y, are longer than the other two branches 14b 1; said transverse, which extend substantially in the direction X.
  • complementary splines grooves such that they can be received one in the other, the teeth of a groove being for example each received between two adjacent teeth of the other groove.
  • the first layer 10 forms a strip 22 ⁇ of material, extending substantially in the direction X.
  • the strip 22 ⁇ of material extends from other than the longitudinal branch 14ai of the cross 12 1; the length of the strip 22i of material being greater than the width of the longitudinal branch 14ai of the cross 12.
  • the strip 22i of material has a fourth edge 24 i splined, vis-à-vis the third edge 20 1; the grooves of the third and fourth edges 20 1; 24 ⁇ being complementary.
  • the fourth edge 24i extends over substantially the entire length of the strip 22i of material.
  • the edge of the band 22 1; opposite to the fourth edge 241 is here rectilinear, extending in the direction X.
  • the third grooved edge 201 extends on either side of the end of the longitudinal branch 14a, opposite the fourth edge 24. This third edge 201 then partially delimits the outline of a stirrup 26 1; to which the strip 22 ⁇ of material is connected by tabs 28 ⁇ .
  • the contour bracket 26 ⁇ is also partially delimited by the extension, in the direction X, on either side of the longitudinal branch of the cross 14ai 12 1; of the second ridge 16 1 fluted.
  • the stirrup 26i still forms a cross member 30 1; extending substantially in the X direction, two uprights 31 1; extending substantially in the direction Y, and two elbows 32 1; at the end of the uprights 31 i.
  • the elbows 32i are oriented toward each other.
  • the cross member 30i is disposed between the two bends 2 ⁇ and the strip of material 22 1; in direction Y.
  • Elbows 32 1 form here a right angle.
  • the free end 33i of the bends 32 1 is connected via a tongue 34 1; at a puck 6 ⁇ .
  • the puck 36i is here of substantially rectangular shape.
  • the stirrup 26i is connected by its uprights 31 1; at the edge 38i of the first layer 10 1; by means of tabs 40 ⁇ .
  • first edge ⁇ 6 ⁇ splined extends in direction X, on either side of the longitudinal branch of the 14ai cross 12i on which it is formed, compared with the extension of the second edge 16 delimiting 1 Longitudinal partially the stirrup 26 ⁇ .
  • the yoke 26 ⁇ is finally connected to the extremal portion 120i of the longitudinal branch of the cross 14ai 12 1; by tabs 42 1 .
  • the end portion 120i of the longitudinal limb 14ai extends between the second edge 18i and the third edge 20 ⁇ .
  • each transverse branch 14bi has a substantially equivalent configuration.
  • the identical elements of the longitudinal 14a and transverse branches 14b 1 bear the same reference sign.
  • first edge ⁇ 6 ⁇ spline extending along the Y direction, a second edge 18i spline extending in the Y direction, the grooves of the second ridge 20 ⁇ being complementary to the first edge 18 1 flutes; and a third edge 20 ⁇ grooved, forming the end of the transverse branch 14bi considered, the third edge 20i extending in the direction Y.
  • the first layer 10 forms a strip 22 ⁇ material, extending substantially in the direction Y.
  • the 22i material web extends on both 14b transverse branch of the cross 12 1; the length of the strip 22 ⁇ of material being greater than the width of the transverse branch 14b 1 of the cross ⁇ 2 ⁇ .
  • the strip 22 ⁇ material has a fourth edge 2 ⁇ grooved, vis-à-vis the third edge 20 1; the grooves of the third and fourth edges 201, 24 i being complementary.
  • the fourth edge 24 i extends over substantially the entire length of the strip 22i of material.
  • the third fluted ridge 20i extends on either side of the end of the transverse branch 14b 1 , vis-à-vis the fourth edge 24 1 .
  • This third edge 20i then partially delimits the outline of a square 44i of material.
  • the outline of the square 44 ⁇ is also partially delimited by the extension, in the Y direction, on either side of the transverse branch 14b 1 of the cross 12 1; second ridge 16i fluted.
  • the square 44i is connected to the edge 38i of the layer 10 by tabs 46i. Furthermore, the first edge 16 1 splined extends along the Y direction, on either side of the transverse branch of the 14bi cross 12i on which it is formed, compared with the extension of the second ridge ⁇ 6 ⁇ delimiting partially the square 44 ⁇ .
  • the square 44i is also connected to the end portion 120i of the transverse branch 14b 1 of the cross 12 1; by tongues 120i
  • the extremal portion of the cross 14bi branch extends between the second edge 18i and the third edge 20 ⁇ .
  • strips 22 ⁇ en vis-à-vis the legs 14b 1 are directly connected to transverse edge 38i of the layer 10 by tabs 50i.
  • the distance d1 between the second edge 18i and the third edge 20i is identical on each branch 14a 1; 14bi of the cross ⁇ 2 ⁇ . Furthermore, the width of the strips 22 ⁇ is the same, the width being measured between the fourth edge 2 ⁇ and the side of the strip 22 ⁇ opposite said fourth ridge 24 1.
  • the distances d1 and d2 are here substantially equal.
  • the first layer 10 is also provided with four holes 52 ⁇ distributed at the corners of the first layer 10, allowing the passage of an alignment pin of the first layer with other layers superimposed on this first layer.
  • Two holes 54 1 are also made in the center of the first layer 10. The function of these two holes 54i will be described later.
  • the first layer 10 as just described is for example made from a monolithic layer cut and / or shaped.
  • the cuts can be made by any method adapted to the material of the first layer.
  • the cuts can in particular be made by laser cutting, chemical cutting, stamping.
  • the shaping can consist of adding material, in particular by a LIGA process (from the German "Roentgenlithographie, Galvanoformung, Abformung" for X-ray lithography, electroplating and forming).
  • the cutting and / or shaping steps are preferably carried out before the assembly of the first layer 10 with other layers in order to facilitate the production thereof. The same goes for the other layers described below.
  • the first layer 10 is covered by a second layer 56 of flexible material.
  • the flexible material may be a polymeric film, for example polyimide.
  • the flexible material is kapton®.
  • a layer of adhesive or a layer of adhesive material substantially identical in shape to the first layer 10 or to the second layer 56, is interposed between the first layer 10 and the second layer 56.
  • cutouts are made in the second layer 56, so that the second layer 56 has a substantially identical shape to the first layer 10.
  • the second layer 56 forms for example a cross 12 2 of identical shape to the cross 12 of the first layer 10.
  • the cross 12 2 , on the second layer 56 is full, with the exception, here, of the two holes 54 2 .
  • the cross 12 2 on the second layer 56 is devoid of fluted ridges. More generally, the second layer 56 as a whole is devoid of fluted ridges.
  • the branches 14a 2 , 14b 2 of the cross 12 2 are not connected to the edge 38 2 of the second layer 56 by tabs extending in the direction X.
  • the branches 14a 2 , 14b 2 are here connected to the edge 38 2 of the second layer only by their ends.
  • the cross 12 2 on the second layer 56 is devoid of tabs connecting it to the edge 38 2 of the second layer 56.
  • the second layer 56 is covered by a third layer 58.
  • a layer of adhesive or adhesive material is interposed between the second layer 56 and the third layer 58, the layer of adhesive being example of shape identical to the third layer 58.
  • the third layer 58 is here of identical shape to the first layer 10.
  • the second layer 56 appears between the grooves of the grooved edges facing each other.
  • the third layer 58 is covered by a fourth layer 60.
  • a layer of adhesive or adhesive material is interposed between the third layer 58 and the fourth layer 60.
  • This layer of adhesive or adhesive material is substantially identical in shape to the third layer 58.
  • the fourth layer 60 is substantially identical in shape to the third layer 58.
  • the fourth layer 60 differs from the first 10 and third 58 layers essentially in that the free ends 33 4 of the bends 32 4 are connected, each via a tongue 34 4 respectively, to the same blade 62.
  • the fourth layer 60 is preferably made of a material different from the materials constituting the first and third layers 10, 58, which may, if necessary, be of the same material.
  • the fourth layer 60 may be of a softer material than the first and third layers 10, 58.
  • the fourth layer 60 may be thinner than the first and third layers 10, 58, especially in the case where all these layers are in the same material.
  • the fourth layer 60 is then covered with a fifth layer 64 as illustrated in FIG.
  • This fifth layer 64 is also attached to the fourth layer 60, for example by gluing. To do this, a layer of adhesive or adhesive material, for example of similar shape to the fifth layer 64 is interposed between the fourth 60 and fifth 64 layers.
  • the fifth layer 64 is of identical shape to the first and third layers 10, 58.
  • This fifth layer 64 is for example of a material that can be brazed or welded, unlike the fourth layer 60.
  • This fifth layer 64 does not form a blade superimposed on the blade 62 formed by the fourth layer 60. This gives a substantially flat multilayer structure 68, visible in particular in FIG.
  • a base 66 is disposed on the fifth layer 64, as shown in Figure 6.
  • This base 66 is positioned relative to the multilayer structure 68 flat, including the using holes 54 which can receive guide pins. Then the base 66 receives a support 90 of two beams 92, connected to the support 90 by means of tabs 94 breakable. Again, the correct positioning of the support 90 and, therefore, the beams 92 relative to the multilayer structure 68 is obtained through holes 54 and guiding pins received therein. It should be noted here that the support 90, the beams 92 and the tabs 94 can be made in one piece.
  • the support 90, the beams 92 and the tabs 94 can be obtained by implementing the same methods as those described above for the production of the various layers described above. It should also be noted that in the example described the support 90 is placed on the base 66, without being fixed thereto.
  • the method of manufacturing a mechanism then continues with a step of cutting tabs 28, 40, 42, 46, 48, 50.
  • This step results in the multilayer structure 68, substantially flat, of Figure 7 in which, in particular :
  • stirrups 26 are detached from the edge 38 of the superposed layers 10, 56, 58, 60, 64;
  • the squares 44 are detached from the edge 38 of the superposed layers 10, 56, 58, 60, 64 and the end portions 120 of the transverse branches 14b of the cross 12.
  • the manufacturing process then continues with a step of deployment along a Z axis substantially normal to the plane of the multilayer structure 68, this step being illustrated in FIGS. 8 to 10.
  • the multilayer structure 68 of FIG. 7 is deployed to extend in the direction Z normal to the plane of the multilayer structure 68, flat.
  • a three-dimensional deployed structure 88 is obtained.
  • FIG. 8 illustrates an intermediate state of the multilayer structure 68, before reaching its final state, deployed, illustrated in FIG. 10.
  • articulations - that is to say, connections essentially allowing a rotation - are formed at the fluted edges with respect to the Z direction. screw.
  • FIG. 9 illustrates, by way of example, the formation of a hinge 72 at the level of the third and fourth edges 20, 24 of a longitudinal branch 14a of the cross 12 and the strip 22 of material facing the screw.
  • the grooves of the third and fourth edges 20, 24 of the third, fourth and fifth layers 58, 60, 64 come together, the teeth of a groove being received between two adjacent teeth of the other groove.
  • the third and fourth edges 20, 24 of the first layer 10 move away.
  • the second layer 56 devoid of grooved edges, remains in one piece and extends, continuously, between the base of the longitudinal branch 14a (right in FIG. 9) and the extremal portion 120 of the branch 14a longitudinal (left in Figure 9).
  • the second layer 56 then forms a hinge 72.
  • a mounting Sarrus 86 (English “Sarrus linkage”).
  • This mounting Sarrus is a particular example of scaffolding mounting (English “mounting scaffold”) that can be implemented in the process.
  • Such a mounting scaffold is made by the multilayer structure, in addition to the structure of interest that is sought to achieve.
  • This mounting scaffolding makes it possible to connect the different movements required for the deployment of the multilayer structure, so that this deployment can be achieved by acting on the multilayer structure in a single degree of freedom.
  • This mounting scaffold facilitates the deployment step.
  • the mounting Sarrus 86 thus produced allows, by pulling on a portion of the multilayer structure 68 in the direction Z, to cause a rectification of the stirrups 26.
  • the upright of the stirrups 26 is accompanied by a rimpedement of the blades 62 of the support 66.
  • the straightening of the stirrups 26 also causes the blades 62 to pivot, so that their width extends in a direction normal to the plane of the multilayer structure 68, the length and the thickness of the blades extending substantially in a direction. plane parallel to the plane of the multilayer structure 68, flat.
  • a step of blocking the multilayer structure in its deployed configuration 88 can be implemented. This step can be done in many ways. For example, here, we can block some or all of the joints mentioned above by soldering or gluing.
  • the pallets 36 fixed to the ends of the blades 62 can be fixed to masses 92, here made in the form of beams. This can in particular be achieved by soldering. In this case, a metal plate can be glued to each end of the masses 92, thus allowing the fixing by brazing.
  • FIG. 11 illustrates the detachment of the assembly formed by the masses 92 secured to the blades 62 via the pallets 36, from the remainder of the deployed multilayer structure 88. This is achieved by cutting the tabs 34 connecting the pallets 36 and the blade 62 to the stirrups 26, as well as tabs 94 connecting the masses 92 to the support 90.
  • FIG 12 illustrates the flexible mechanism 100 finally obtained.
  • This flexible mechanism essentially comprises the two masses 92, the two flexible blades 62 connecting the masses 92, and the pallets 36 connecting the ends of the blades 62 to the masses 92.
  • the blades 62 are more flexible than the masses 92 and the pallets 36.
  • the blades 62 are made of a more flexible material than the masses 92 and, possibly, the pallets 36.
  • the flexible mechanism 100 can thus form an oscillator.
  • the blades 62 are oriented such that they allow the flexible mechanism 100 to oscillate in a plane extending substantially in the directions X and Y.
  • the Blades 62 were oriented so that they tended to oscillate in a plane normal to this plane.
  • the blades 62 are for example one of silicon, glass, sapphire or alumina, diamond, especially synthetic diamond, in particular synthetic diamond obtained by chemical vapor deposition process, titanium, an alloy titanium, including an alloy from the Gum metal ® family and an alloy from the family of élinvars, in particular Elinvar ®, Nivarox ®, Thermelast ®, NI - Span - C ® and Précision C ®.
  • Gum metal® are materials comprising: 23% niobium; 0.7% tantalum; 2% zirconium; 1% oxygen; optionally vanadium; and optionally hafnium.
  • Élinvars alloys are nickel-steel alloys comprising nickel and chromium which are very insensitive to temperature.
  • Elinvar ® in particular, is a nickel steel alloy comprising 59% iron, 36% nickel and 5% chromium.
  • NI-Span-C ® comprises between 41.0 and 43.5% nickel and cobalt; between 4.9 and 5.75% chromium; between 2.20 and 2.75% titanium; between 0.30 and 0.80% aluminum; not more than 0,06% of carbon; not more than 0.80% manganese; not more than 1% silicon; not more than 0.04% sulfur; not more than 0,04% of phosphorus; and the 100% iron supplement.
  • Precision C ® includes: 42% nickel; 5.3% chromium; 2.4% titanium; 0.55% aluminum; 0.50% silicon; 0.40% manganese; 0.02% carbon; and the 100% iron supplement.
  • Nivarox ® comprises: between 30 and 40% nickel; between 0.7 and 1.0% beryllium; between 6 and 9% molybdenum and / or 8% chromium; optionally 1% titanium; between 0.7 and 0.8% manganese; between 0.1 and 0.2% silicon; carbon, up to 0.2%; and the iron supplement.
  • Thermelast ® comprises: 42.5% nickel; less than 1% silicon; 5.3% chromium; less than 1% aluminum; less than 1% manganese; 2.5% titanium; and 48% iron.
  • the blade or blades advantageously have a thickness greater than or equal to
  • the blade or blades may still have a width greater than or equal to 0.1 mm and / or less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the blade or blades may also have a length of, for example, between 5 and 13 mm.
  • the or each blade 62 may also have an aspect ratio defined as the ratio between the width and the thickness of the blade, greater than 10, preferably greater than 25.
  • the masses 92 are, for example, one of tungsten, molybdenum, gold, silver, tantalum, platinum, alloys comprising these elements and a polymer material containing particles with a density greater than ten, in particular particles of tungsten. These materials are indeed heavy. In the case of an oscillator mechanism 100, this makes it possible to have masses 92 of small dimensions but with a relatively large weight.
  • the pallets 36, and therefore the first, third and fifth layers 10, 58, 64 are for example of polymeric materials. These pallets 36 can improve the resistance of the mechanism 100 to shocks.
  • the mechanism 100 may advantageously form an oscillator.
  • one of the masses 92 may form a frame or be fixed rigidly to a frame, relative to which the other mass 92 oscillates.
  • one of the masses 92 oscillates in a circular translation movement T relative to the other mass 92.
  • a high aspect ratio of the or each blade 62 allows in particular to limit the oscillation modes of this or these blades 62 out of plane.
  • the or each blade 62 has a free length L greater than or equal to one third of the width of the blade 62.
  • the free length is defined as being the length of the blade who is not in contact with the mass.
  • the free length refers to the length of the blade between the two masses, which is not in contact with one or the other of the masses.
  • the latter is not in contact with any other element of the mechanism incorporating the blade or blades 62.
  • a flexible mechanism of the type of that of Figure 12, that is to say of the type comprising at least one flexible blade between at least one, preferably between two masses, obtained by implementing the method described above, can in particular be implemented in a watch movement in a timepiece, especially as a regulator of such a watch movement.
  • a timepiece 200 such as a watch illustrated in FIG. 13 essentially comprises:
  • a dial 205 a dial 205, a glass 206 covering the dial 205,
  • a time indicator 207 comprising for example two needles 207a, 207b respectively for hours and minutes, disposed between the glass 206 and the dial 205 and actuated by the watch movement 203.
  • 203 can include for example:
  • a device 208 for storing mechanical energy generally a mainspring
  • a power distribution member 210 for example an escape wheel
  • an anchor 211 adapted to sequentially retain and release the power distribution member 210
  • a regulator 212 which is a mechanism comprising an oscillating regulating member controlling the anchor 211 to move it regularly so that the energy delivery member is moved step by step at constant time intervals, and possibly
  • the masses are fixed on the blades, more precisely at the ends of the blades, after the deployment of the multilayer structure.
  • this fixing is performed using a solder.
  • the masses are fixed to the blade or blades, in particular at the ends of these blades, by overmoulding, clamping, clipping, gluing, welding, especially spot welding, in particular spot welding by laser, or any other method. accessible to those skilled in the art.
  • the masses can be reported on the deployed multilayer structure in the form of a blank in a layer of additional material that is superimposed on the deployed multilayer structure.
  • the cutting in the layer of additional material may in particular form receiving housings of the ends of the flexible blades, in particular pallets fixed to the ends of the blades, the reception then being preferably carried out with clamping.
  • the masses can be formed by the multilayer structure.
  • the masses are then arranged vis-à-vis the ends of the blades or pallets attached to these ends at the time of deployment of the multilayer structure.
  • this step comprises a step of locking the structure in the deployed position.
  • This step is a priori optional. It is, however, preferred when further manipulations of the deployed structure are desired to result in the mechanism. In the case where such a blocking is to be achieved, it can be obtained by any means accessible to those skilled in the art, in particular by gluing, overmolding, brazing, clipping, welding, including spot welding, in particular welding by laser point or, more generally, by fastening together elements of the structure in the deployed position.
  • the method of manufacturing a mechanism may include a step of assembling many layers on each other. Preferably, however, the number of superimposed layers of material is between ten and fifty.
  • a single mechanism 100 is obtained by implementing the method.
  • a same stack of layers allows the formation of a plurality of multilayer structures and / or a plurality of deployed structures. It is thus possible to substantially improve the efficiency of the method of manufacturing a mechanism.
  • the fluted ridges mentioned in the example described can be replaced by folding primers.
  • the bending primers can be made by partial cuts of the layers.
  • the partial cuts may consist of dotted cuts and / or a cut on only a part of the thickness of the layers. In the case of a cut on only part of the thickness of the layers, the partial cut may possibly be continuous. A total cut of the layers can also be envisaged.

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Abstract

Un procédé de fabrication d'un mécanisme (100) comprend les étapes consistant à : i) assembler des couches planes (10; 56; 58; 60; 64) ensemble pour former une structure multicouche sensiblement plane (68); ii) déployer la structure multicouche selon une direction (Z) sensiblement normale aux couches planes (10; 56; 58; 60; 64). Au moins une première couche (60) desdites couches (10; 56; 58; 60; 64) forme une lame (62) flexible dans le mécanisme (100). La lame (62) est fixée, dans le mécanisme (100), à une masse (92). La masse (92) est plus rigide que la lame (62). La lame (62) est fixée à la masse (92) à une étape postérieure à l'étape ii). Ce procédé peut notamment être mis en œuvre pour fabriquer tout ou partie un mécanisme tel qu'un mouvement horloger.

Description

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN MÉCANISME
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un mécanisme, notamment d'un mécanisme flexible, et à l'utilisation de ce procédé pour fabriquer tout ou partie d'un mouvement horloger, notamment un régulateur pour mouvement horloger. L'invention se rapporte également à un mécanisme, notamment un mouvement horloger, réalisé en tout ou partie en mettant en œuvre ce procédé.
Dans le domaine horloger, il est connu de réaliser tout ou partie d'un mouvement horloger de manière monolithique. En particulier, le régulateur d'un mouvement horloger peut être réalisé de manière monolithique.
La demande WO-A-2016/091 823 au nom de la demanderesse décrit un tel régulateur de mouvement horloger, obtenu à partir d'une galette de silicium, notamment en gravant la galette de silicium. Un tel régulateur monolithique présente ainsi un nombre limité de parties en mouvement les unes par rapport aux autres. On limite ainsi le nombre de zones de friction, qui sont localisées au niveau des parties en contact, qui sont en mouvement les unes par rapport aux autres.
La réalisation d'un régulateur de mouvement horloger à partir d'une unique galette de matériau pose cependant certaines difficultés.
Tout d'abord, il est généralement nécessaire d'avoir recours à une étape de mise en forme, par exemple une étape de gravure, qui doit être mise en œuvre en salle blanche. Ceci induit un surcoût de réalisation du mouvement horloger.
Ensuite, la géométrie des éléments constitutifs du mouvement horloger est limitée. Par exemple, il est difficile avec les techniques actuelles de réaliser une lame flexible d'orientation quelconque, ayant un rapport d'aspect supérieur à environ 25, à cette échelle. On rappelle que le rapport d'aspect d'une lame flexible est défini par le rapport de sa largeur sur son épaisseur. On rappelle également que la longueur d'une lame est la dimension suivant la direction passant par les points d'ancrage de la lame. La longueur correspond ainsi généralement à la plus grande dimension de cette lame. L'épaisseur de la lame est sa plus petite dimension. Enfin, la largeur est la dimension « intermédiaire » de la lame, plus grande que son épaisseur, mais plus petite que sa longueur. Il est à noter toutefois que la largeur d'une lame peut, dans certains cas particuliers, être sensiblement égale à sa longueur. Or, une telle lame flexible, ou « flexure », est notamment mise en œuvre dans un mouvement horloger pour réaliser un régulateur. Un régulateur est un dispositif oscillant. Une lame flexible, avec un rapport d'aspect le plus grand possible, est préférée dans ce cas, notamment quand la largeur de la lame s'étend selon un plan sensiblement perpendiculaire au plan de base de l'oscillateur. Dans ce cas, en effet, un grand rapport d'aspect permet de limiter les oscillations de la lame hors du plan de base de l'oscillateur.
En outre, à largeur constante, l'accroissement du rapport d'aspect induit une réduction de l'épaisseur de la lame flexible. Une lame flexible d'épaisseur réduite est également préférée car elle permet une oscillation du régulateur à une fréquence propre plus faible.
Par ailleurs, dans un tel régulateur monolithique, le même matériau sert à la fois pour les lames flexibles et les masses rigides qui sont reliées par les lames flexibles. Ceci limite par conséquent les possibilités de conception du régulateur, en particulier en ce qui concerne le matériau mis en œuvre.
Cependant, il est connu, par exemple de la demande WO-A-2012/109559, un procédé de fabrication d'une structure tridimensionnelle comprenant les étapes suivantes.
Dans un premier temps, on superpose et on assemble différentes couches de matériaux différents, préalablement usinées, afin d'obtenir une structure multicouche plane. Les couches comprennent des amorces de pliage de la couche concernée et/ou des amorces de rupture. Il est ensuite possible de développer la structure multicouche plane, en exerçant une traction sur l'une des couches, selon une direction sensiblement normale au plan de la structure multicouche plane. On obtient ainsi une structure déployée tridimensionnelle.
Dans le cas de ce type de procédé, il est connu de mettre en œuvre des couches rigides pour réaliser des parties rigides de la structure tridimensionnelle, et des couches souples pour former des articulations entre les parties rigides. Les articulations ainsi formées peuvent, le cas échéant, être bloquées après le déploiement de la structure tridimensionnelle, notamment par collage ou soudage au laser.
Dans le cas de cette demande WO-A-2012/109559, les parties fixées à une couche flexible, le sont durant l'étape de superposition et d'assemblage des couches planes. Ceci permet en effet la réalisation aisée d'une articulation entre les parties fixées à la couche flexible. Par ailleurs, dans la structure tridimensionnelle finale, la couche flexible s'étend sur une distance très réduite entre les parties rigides qu'elle relie, la couche flexible formant principalement un angle entre les parties rigides.
Ainsi, le procédé décrit dans cette demande WO-A-2012/109559 est limité quant à la variété des structures qu'il permet de réaliser.
Un but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'une grande variété de mécanismes.
À cette fin, l'invention propose un procédé de fabrication d'un mécanisme, notamment d'un mécanisme flexible, comprenant les étapes consistant à :
i) assembler des couches planes ensemble pour former une structure multicouche sensiblement plane ;
ii) déployer la structure multicouche selon une direction sensiblement normale aux couches planes ;
procédé dans lequel au moins une première couche desdites couches forme au moins une lame flexible dans le mécanisme, la ou les lames étant fixées, dans le mécanisme, à au moins une masse, de préférence à deux masses, la ou chaque masse étant plus rigide que la ou les lames, la ou les lames étant fixées à la ou à chaque masse à une étape postérieure à l'étape ii).
Ainsi, avantageusement, le procédé selon l'invention permet de réaliser un mécanisme ayant au moins une lame flexible fixée à une ou plusieurs masses rigides. Un tel procédé trouve avantageusement à s'appliquer dans de nombreux domaines, en particulier dans les mécanismes de lunettes ou de montres. Dans ce dernier cas, en particulier, le procédé selon l'invention permet par exemple de réaliser un régulateur oscillant avec une ou des lames flexibles de dimensions réduites, par exemple d'épaisseur comprise entre 2 et 25 μιη, et sensiblement constantes, donnant accès à des fréquences d'oscillation du régulateur plus faibles que celles généralement obtenues dans le cas d'un régulateur monolithique, réalisé en mettant en œuvre les procédés connus. Le procédé selon l'invention permet en outre d'obtenir une ou des lames flexibles présentant un rapport d'aspect élevé, en particulier plus élevé que celui traditionnellement obtenu dans le cas d'un régulateur monolithique, réalisé en mettant en œuvre les procédés classiquement mis en œuvre à cette échelle, c'est-à-dire à l'échelle centimétrique.
Selon des modes de réalisation préférés, le procédé selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
chaque lame présente, dans le mécanisme, une longueur libre supérieure au tiers de la largeur de la lame considérée, la longueur libre étant définie comme étant :
o la longueur de la lame qui n'est pas en contact avec la masse, dans le cas où la lame est fixée à une masse, ou
o la longueur de la lame qui s'étend entre les deux masses, sans être en contact avec l'une des masses, dans le cas où la lame est fixée à deux masses,
la ou chaque lame n'étant de préférence, sur la longueur libre, en contact avec aucun autre élément du mécanisme ;
le procédé comprend une étape iii) postérieure à l'étape ii), consistant à bloquer la structure multicouche en position déployée ;
l'étape iii), la structure est bloquée en position déployée en mettant en œuvre l'un au moins parmi un surmoulage, un brasage, un clipsage, un collage, un soudage, notamment un soudage par point, en particulier un soudage par point au laser, et un serrage, d'au moins une partie du mécanisme, notamment d'au moins une articulation du mécanisme ;
la ou chaque masse est rapportée à une extrémité, de préférence à une extrémité respective, d'une desdites au moins une lame ;
la ou chaque masse est fixée à la lame ou à chaque lame par : surmoulage ; brasage ; clipsage ; collage ; soudage, notamment soudage par point, en particulier soudage par point au laser ; serrage ;
la ou les masses sont réalisées par au moins une des couches planes assemblées à l'étape i) ;
la ou les masses sont en l'un parmi le tungstène, le molybdène, l'or, l'argent, le tantale, le platine, les alliages comprenant ces éléments et un matériau polymère chargé de particules de densité supérieure à dix, notamment de particules en tungstène ; la ou les lames sont en l'un parmi le silicium, le verre, le saphir, le diamant, notamment le diamant synthétique, en particulier le diamant synthétique obtenu par procédé de déposition chimique en phase vapeur, le titane, un alliage de titane, notamment un alliage de la famille des Gum métal® et un alliage de la famille des élinvars, en particulier l'Elinvar ®, le Nivarox ®, le Thermelast ®, le Ni-Span-C ®, le Précision C ® ;
à l'étape i), on assemble entre dix et cinquante couches planes ensemble ; la ou les lames ont une largeur, une épaisseur et un rapport d'aspect défini comme étant égal au rapport de la largeur de la lame sur l'épaisseur de la lame, le rapport d'aspect de chaque lame étant supérieur à 10, de préférence supérieur à 25 ;
la ou les lames ont une épaisseur supérieure ou égale à 1 μιη, de préférence supérieure ou égale à 5 μιη, et/ou inférieure ou égale 30 μιη, de préférence inférieure ou égale à 20 μιη, de préférence encore inférieure ou égale à 15 μιη ;
la ou les lames ont une largeur supérieure ou égale à 0,1 mm et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm ;
la structure multicouche sensiblement plane forme au moins un échafaudage de montage, le procédé comprenant une étape iv), de préférence postérieure à l'étape iii) le cas échéant, consistant à détacher la structure en position déployée, du au moins un échafaudage de montage ;
chaque couche est soumise, de préférence avant son assemblage, à une étape d'usinage, notamment de découpe laser, d'usinage chimique, d'étampage, de fraisage, d' électroérosion à fil et/ou à une étape de mise en forme, notamment à une étape de mise en forme par ajout de matière, en particulier une étape de mise en forme par LIGA ou par moulage par injection ;
une pluralité de structures multicouches sensiblement planes, respectivement de structures en positon déployée, sont obtenues à l'étape ii), respectivement à l'étape iii), à partir d'un unique assemblage de couches à l'étape i) ; et la ou chaque lame est en un matériau plus souple que la ou chaque masse qui est fixée sur ladite lame. Selon un autre aspect, l'invention se rapporte à une utilisation du procédé tel que décrit ci-avant, dans toute ses combinaisons, pour fabriquer tout ou partie d'un mouvement horloger, notamment un régulateur pour mouvement horloger.
Selon encore un autre aspect, l'invention se rapporte à un mécanisme, notamment à un mouvement horloger pour pièce d'horlogerie, réalisé en tout ou partie en mettant en œuvre un procédé tel que décrit ci-avant dans toutes ses combinaisons.
De manière plus générale, il est décrit dans la présente demande un procédé de fabrication d'un mécanisme, notamment d'un mécanisme flexible, comprenant les étapes consistant à :
i) assembler des couches planes ensemble pour former une structure multicouche sensiblement plane ;
ii) déployer la structure multicouche selon une direction sensiblement normale aux couches planes ;
procédé dans lequel au moins une première couche desdites couches forme au moins une lame flexible dans le mécanisme. La ou les lames sont fixées, dans le mécanisme, à au moins une masse, de préférence à deux masses, la ou chaque masse étant plus rigide que la ou les lames. La ou les lames peuvent s'étendre initialement sensiblement dans le plan initial de ladite première couche, de sorte que la longueur et la largeur de la ou des lames s'étendent dans le plan de la structure multicouche plane alors que l'épaisseur de la ou des lames correspond à l'épaisseur de la première couche et s'étend sensiblement perpendiculairement au plan de la structure multicouche plane. Dans la structure déployée, cependant, la ou les lames s'étendent hors du plan de la structure multicouche plane. Notamment, dans la structure déployé, la ou les lames peuvent s'étendre sensiblement perpendiculairement au plan de la structure multicouche plane, de sorte que l'épaisseur et la longueur de la ou des lames s'étendent dans un plan parallèle au plan de la structure multicouche plane, et que la largeur de la ou des lames s'étend hors plan, notamment sensiblement perpendiculairement au plan de la structure multicouche plane.
Dans ce cas le plus général, la ou les lames peuvent être fixées à la ou aux masses pendant l'étape d'assemblage des couches, lorsque la ou les masses sont formées par une ou plusieurs couches de la structure multicouche. Il est également décrit un mécanisme, notamment un mécanisme flexible, obtenu en mettant en œuvre ce procédé. Le mécanisme peut notamment former tout ou partie d'un mouvement horloger, en particulier tout ou partie d'un régulateur de mouvement horloger.
Les caractéristiques additionnelles listées ci-dessus peuvent également être mises en œuvre dans ce procédé ou dans ce mécanisme.
L'invention sera mieux comprise de la description qui suit, donnée au regard des dessins ci-annexés. Sur ces dessins :
les figures 1 à 12 illustrent schématiquement les différentes d'étapes d'un exemple de procédé de fabrication d'un mécanisme, la figure 9 illustrant plus particulièrement un détail de la figure 8 ;
la figure 13 est une vue schématique d'une pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger ; et
la figure 14 est un schéma bloc du mouvement horloger de la pièce d'horlogerie de la figure 13.
Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique des différentes couches décrites, portent le même signe de référence suivi d'un indice relatif au numéro de la couche dont cet élément fait partie. L'ensemble formé par la superposition d'éléments identiques de différentes couches porte encore le même signe de référence, sans indice. À fin de concision de la présente description, ces éléments identiques ou de fonction identique ne sont pas décrits en regard de chaque figure.
On décrit tout d'abord en regard des figures 1 à 12 un exemple de procédé de fabrication d'un mécanisme flexible, en particulier d'un mécanisme à lame(s) flexible(s). De manière connue, un mécanisme flexible ou liaison à articulation élastique, est un élément de construction remplissant une fonction cinématique en utilisant le principe physique de l'élasticité de la matière. Dans un mécanisme à lame(s) flexible(s), on utilise l'élasticité d'une ou plusieurs lames.
La figure 1 représente une première couche 10 en un premier matériau. Ici, la première couche 10 est sous forme d'une plaque sensiblement rectangulaire. Afin de faciliter la compréhension de la description qui suit, on définit un trièdre X, Y, Z, dans lequel :
la direction X correspond à la direction transversale de la couche 10 ; la direction Y correspond à la direction longitudinale de la couche 10 ; et la direction Z correspond à la direction normale à la couche 10, telle que le trièdre X, Y, Z soit un trièdre direct.
Différentes découpes sont réalisées dans la première couche 10 afin, notamment, de créer des amorces de pliages et/ou des amorces de rupture dans la première couche 10. Ces découpes forment tout d'abord une croix 121; dans la partie centrale de la première couche 10. La croix 12χ comporte quatre branches 14a1; 14bi perpendiculaires deux à deux. Deux branches 14a1; dites longitudinales, s'étendant sensiblement selon la direction Y, sont plus longues que les deux autres branches 14b1; dites transversales, qui s'étendent sensiblement selon la direction X.
On décrit tout d'abord les deux branches 14ai longitudinales. Le long de chacune de ces branches 14ai longitudinales, des découpes forment, depuis le centre de la première couche 10 vers le rebord de la première couche 10 :
une première arête 16i cannelée, s'étendant selon la direction X
- une deuxième arête 18i cannelée, s'étendant selon la direction X, les cannelures de la deuxième arête 18i étant complémentaires des cannelures de la première arête 161; et
une troisième arête 201; cannelée, à l'extrémité de la branche 14ai longitudinale considérée, la troisième arête 201 s'étendant selon la direction X.
Par cannelures complémentaires, on entend des cannelures telles qu'elles peuvent être reçues l'une dans l'autre, les dents d'une cannelure étant par exemple reçues chacune entre deux dents voisines de l'autre cannelure.
En vis-à-vis de la troisième arête 201 de chaque branche 14ai longitudinale, la première couche 10 forme une bande 22\ de matière, s'étendant sensiblement selon la direction X. La bande 22\ de matière s'étend de part et d'autre de la branche 14ai longitudinale de la croix 121; la longueur de la bande 22i de matière étant supérieure à la largeur de la branche 14ai longitudinale de la croix 12 . La bande 22i de matière présente une quatrième arête 24 i cannelée, en vis-à-vis de la troisième arête 201; les cannelures des troisième et quatrième arêtes 201; 24\ étant complémentaires. La quatrième arête 24i s'étend sur sensiblement toute la longueur de la bande 22i de matière. Le bord de la bande 221; opposé à la quatrième arête 241 est ici rectiligne, s'étendant selon la direction X. La troisième arête 201 cannelée s'étend de part et d'autre de l'extrémité de la branche 14ai longitudinale, en vis-à-vis de la quatrième arête 24 . Cette troisième arête 201 délimite alors partiellement le contour d'un étrier 261; auquel la bande 22 \ de matière est reliée par des languettes 28 \. Le contour de étrier 26 \ est également partiellement délimité par le prolongement, dans la direction X, de part et d'autre de la branche 14ai longitudinale de la croix 121; de la deuxième arête 161 cannelée. L'étrier 26i forme encore une traverse 301; s'étendant sensiblement selon la direction X, deux montants 311; s'étendant sensiblement selon la direction Y, et deux coudes 321; à l'extrémité des montants 31 i . Les coudes 32i sont orientés l'un vers l'autre. La traverse 30i est disposée entre les deux coudes 2\ et la bande de matière 221; selon la direction Y. Les coudes 321 forment ici un angle droit. L'extrémité libre 33i des coudes 321 est reliée, via une languette 341; à un palet 6\. Le palet 36i est ici de forme sensiblement rectangulaire.
L'étrier 26i est relié par ses montants 311; au bord 38i de la première couche 101; au moyen de languettes 40 \.
Par ailleurs, la première arête \6\ cannelée se prolonge selon la direction X, de part et d'autre de la branche 14ai longitudinale de la croix 12i sur laquelle elle est réalisée, en regard du prolongement de la deuxième arête 161 longitudinale délimitant partiellement l'étrier 26\.
L'étrier 26 \ est enfin relié à la portion extrémale 120i de la branche 14ai longitudinale de la croix 121; par des languettes 421. La portion extrémale 120i de la branche 14ai longitudinale s'étend entre la deuxième arête 18i et la troisième arête 20 \.
Par ailleurs, chaque branche 14bi transversale présente une configuration sensiblement équivalente. Les éléments identiques des branches longitudinales 14ai et transversales 14b1 portent le même signe de référence.
Ainsi, le long de chacune des branches transversales 14b1; des découpes forment, depuis le centre de la première couche 10 vers le rebord de la première couche 10 :
une première arête \6\ cannelée, s'étendant selon la direction Y, une deuxième arête 18i cannelée, s'étendant selon la direction Y, les cannelures de la deuxième arête 20 \ étant complémentaires des cannelures de la première arête 181; et une troisième arête 20 \ cannelée, formant l'extrémité de la branche 14bi transversale considérée, la troisième arête 20i s'étendant selon la direction Y.
En vis-à-vis de la troisième arête 20 \ de chaque branche transversale, la première couche 10 forme une bande 22\ de matière, s'étendant sensiblement selon la direction Y. La bande 22i de matière s'étend de part et d'autre de la branche 14bi transversale de la croix 121; la longueur de la bande 22 \ de matière étant supérieure à la largeur de la branche 14b1 transversale de la croix \2\. La bande 22\ de matière présente une quatrième arête 2 \ cannelée, en vis-à-vis de la troisième arête 201; les cannelures des troisième et quatrième arêtes 201 , 24 i étant complémentaires. La quatrième arête 24 i s'étend sur sensiblement toute la longueur de la bande 22i de matière.
La troisième arête 20i cannelée s'étend de part et d'autre de l'extrémité de la branche 14b1 transversale, en vis-à-vis de la quatrième arête 241. Cette troisième arête 20i délimite alors partiellement le contour d'un carré 44i de matière. Le contour du carré 44 \ est également partiellement délimité par le prolongement, dans la direction Y, de part et d'autre de la branche 14b1 transversale de la croix 121; de la deuxième arête 16i cannelée.
Le carré 44i est relié au bord 38i de la couche 10 par des languettes 46i. Par ailleurs, la première arête 161 cannelée se prolonge selon la direction Y, de part et d'autre de la branche 14bi transversale de la croix 12i sur laquelle elle est réalisée, en regard du prolongement de la deuxième arête \6\ délimitant partiellement le carré 44 \.
Le carré 44i est également relié à la portion extrémale 120i de la branche 14b1 transversale de la croix 121; par des languettes La portion extrémale 120i de la branche 14bi transversale s'étend entre la deuxième arête 18i et la troisième arête 20 \.
Enfin, les bandes 22\ en vis-à-vis des branches 14b1 transversales sont directement reliées au bord 38i de la couche 10 par des languettes 50i.
Il est à noter que la distance dl entre la deuxième arête 18i et la troisième arête 20i est identique sur chaque branche 14a1; 14bi de la croix \2\. Par ailleurs, la largeur des bandes 22\ est identique, la largeur étant mesurée entre la quatrième arête 2 \ et le côté de la bande 22\ opposée à cette quatrième arête 241. Les distances dl et d2 sont ici sensiblement égales.
La première couche 10 est par ailleurs munie de quatre trous 52 \ répartis aux angles de la première couche 10, permettant le passage d'un pion d'alignement de la première couche avec d'autres couches superposées sur cette première couche. Deux trous 541 sont également réalisés au centre de la première couche 10. La fonction de ces deux trous 54i sera décrite ultérieurement.
La première couche 10 telle qu'elle vient d'être décrite est par exemple réalisée à partir d'une couche monolithique par découpes et/ou mises en forme. Les découpes peuvent être réalisées par tout procédé adapté au matériau de la première couche. Les découpes peuvent notamment être réalisées par découpe laser, découpe chimique, étampage. La mise en forme peut consister à ajouter de la matière, notamment par un procédé LIGA (de l'allemand « Rôntgenlithographie, Galvanoformung, Abformung » pour lithographie aux rayons X, galvanisation par électrodéposition et formage). Les étapes de découpes et/ou de mises en forme sont de préférence mises en œuvre avant l'assemblage de la première couche 10 avec d'autres couches afin d'en faciliter la réalisation. Il en va de même des autres couches décrites ci-après.
Sur la figure 2, la première couche 10 est recouverte par une deuxième couche 56 de matériau flexible. Le matériau flexible peut être un film polymère, par exemple en polyimide. Ici, à titre d'exemple, le matériau flexible est du kapton®. En pratique, une couche de colle ou une couche de matériau adhésif, de forme sensiblement identique à la première 10 ou à la deuxième couche 56, est interposée entre la première couche 10 et la deuxième couche 56.
II est à noter que des découpes sont réalisées dans la deuxième couche 56, de sorte que la deuxième couche 56 présente une forme sensiblement identique à la première couche 10. La deuxième couche 56 forme par exemple une croix 122 de forme identique à la croix 12 de la première couche 10. Cependant, la croix 122, sur la deuxième couche 56, est pleine, à l'exception, ici, des deux trous 542. En particulier, la croix 122 sur la deuxième couche 56 est dépourvue d'arêtes cannelées. Plus généralement, la deuxième couche 56 dans son ensemble est dépourvue d'arêtes cannelées.
Par ailleurs, les branches 14a2, 14b2 de la croix 122 ne sont pas reliées au bord 382 de la deuxième couche 56 par des languettes s'étendant selon la direction X. Au contraire, les branches 14a2, 14b2 sont ici reliées au bord 382 de la deuxième couche uniquement par leurs extrémités. En d'autres termes, la croix 122 sur la deuxième couche 56 est dépourvue de languettes la reliant au bord 382 de la deuxième couche 56. Sur la figure 3, la deuxième couche 56 est recouverte par une troisième couche 58. En pratique, là encore, une couche de colle ou de matière adhésive est interposée entre la deuxième couche 56 et la troisième couche 58, la couche de colle étant par exemple de forme identique à la troisième couche 58.
La troisième couche 58 est ici de forme identique à la première couche 10.
Ainsi, sur la figure 3, la deuxième couche 56 apparaît entre les cannelures des arêtes cannelées en vis-à-vis.
Sur la figure 4, la troisième couche 58 est recouverte par une quatrième couche 60. Là encore, en pratique, une couche de colle ou de matière adhésive est interposée entre la troisième couche 58 et la quatrième couche 60. Cette couche de colle ou de matière adhésive est de forme sensiblement identique à la troisième couche 58.
La quatrième couche 60 est de forme sensiblement identique à la troisième couche 58.
La quatrième couche 60 se distingue des première 10 et troisième 58 couches essentiellement en ce que les extrémités libres 334 des coudes 324 sont reliées, chacune via une languette 344 respective, à une même lame 62.
La quatrième couche 60 est de préférence en un matériau différent des matériaux constituant les première et troisième couches 10, 58, lesquelles peuvent, le cas échant être en un même matériau. Notamment, la quatrième couche 60 peut être en un matériau plus souple que les première et troisième couches 10, 58. Alternativement ou au surplus, la quatrième couche 60 peut être plus fine que les première et troisième couches 10, 58, notamment dans le cas où toutes ces couches sont en un même matériau.
Dans l'exemple, la quatrième couche 60 est ensuite recouverte d'une cinquième couche 64 comme illustré à la figure 5.
Cette cinquième couche 64 est également fixée à la quatrième couche 60, par exemple par collage. Pour ce faire, une couche de colle ou de matière adhésive, par exemple de forme semblable à la cinquième couche 64 est interposée entre les quatrième 60 et cinquième 64 couches.
La cinquième couche 64 est de forme identique aux première et troisième couches 10, 58. Cette cinquième couche 64 est par exemple en un matériau pouvant être brasé ou soudé, au contraire de la quatrième couche 60. Cette cinquième couche 64 ne forme pas de lame superposée à la lame 62 formée par la quatrième couche 60. On obtient ainsi une structure multicouche 68 sensiblement plane, visible notamment à la figure 6.
Enfin, dans l'exemple de procédé décrit en regard des figures, un socle 66 est disposé sur la cinquième couche 64, comme illustré à la figure 6. Ce socle 66 est positionné par rapport à la structure multicouche 68 plane, notamment à l'aide des trous 54 qui peuvent recevoir des pions de guidages. Puis le socle 66 reçoit un support 90 de deux poutrelles 92, reliées au support 90 au moyen de languettes 94 sécables. Là encore, le positionnement correct du support 90 et, par conséquent, des poutrelles 92 par rapport à la structure multicouche 68 plane est obtenu grâce aux trous 54 et à des pions de guidage qui y sont reçus. Il est à noter ici que le support 90, les poutrelles 92 et les languettes 94 peuvent être réalisés en une seule pièce. Notamment, le support 90, les poutrelles 92 et les languettes 94 peuvent être obtenus en mettant en œuvre les mêmes procédés que ceux précédemment décrits pour la réalisation des différentes couches décrites ci-avant. Il est à noter également que dans l'exemple décrit le support 90 est posé sur le socle 66, sans y être fixé.
Le procédé de fabrication d'un mécanisme se poursuit alors par une étape de découpe des languettes 28, 40, 42, 46, 48, 50. Cette étape aboutit à la structure multicouche 68, sensiblement plane, de la figure 7 dans laquelle, notamment :
les étriers 26 sont détachés du bord 38 des couches 10, 56, 58, 60, 64 superposées ;
les bandes 22 sont détachées des étriers 26 ; et
les carrés 44 sont détachés du bord 38 des couches 10, 56, 58, 60, 64 superposées et des portions extrêmales 120 des branches 14b transversales de la croix 12.
Le procédé de fabrication se poursuit alors par une étape de déploiement selon un axe Z sensiblement normal au plan de la structure multicouche 68 plane, cette étape étant illustrée aux figures 8 à 10. En d'autres termes, la structure multicouche 68 de la figure 7 est déployée pour l'étendre selon la direction Z normale au plan de la structure multicouche 68, plane. On obtient ainsi une structure déployée 88 tridimensionnelle.
La figure 8 illustre un état intermédiaire de la structure multicouche 68, avant d'atteindre son état final, déployé, illustré à la figure 10. Ici, du fait de la traction selon la direction Z, et comme illustré à la figure 8, des articulations - c'est-à-dire dire des liaisons autorisant essentiellement une rotation - se forment au niveau des arêtes cannelées en vis-à-vis.
La figure 9 illustre, à titre d'exemple, la formation d'une articulation 72 au niveau des troisième et quatrième arêtes 20, 24 d'un branche 14a longitudinale de la croix 12 et de la bande 22 de matière en vis-à-vis. Sur cette figure 9, les cannelures des troisième et quatrième arêtes 20, 24 des troisième, quatrième et cinquième couches 58, 60, 64 se rapprochent, les dents d'une cannelure étant reçues entre deux dents voisines de l'autre cannelure. Au contraire, les troisième et quatrième arêtes 20, 24 de la première couche 10 s'éloignent. Dans ces conditions, la deuxième couche 56, dépourvue d'arêtes cannelées, demeure monobloc et s'étend, de manière continue, entre la base de la branche 14a longitudinale (à droite sur la figure 9) et la portion extrémale 120 de la branche 14a longitudinale (à gauche sur la figure 9). La deuxième couche 56 forme alors une articulation 72.
Les arêtes cannelées précédemment évoquées forment ainsi, en coopération avec la deuxième couche 56, les articulations suivantes :
une première articulation 70 d'axe X entre la base de chaque branche 14a longitudinale et la portion d'extrémité correspondante ;
une deuxième articulation 72 d'axe X entre la portion d'extrémité 120 de chaque branche 14a longitudinale et la bande 22 en vis-à-vis ;
deux troisièmes articulations 74 d'axe X entre chaque bande 22 de matière en vis-à-vis d'une branche 14a longitudinale et l'étrier 26 associé ;
deux quatrièmes articulations 76 d'axe X entre chaque étrier 26 et le bord 38 des différentes couches ;
- une cinquième articulation 78 d'axe Y entre la base de chaque branche 14b transversale et la portion d'extrémité correspondante ;
une sixième articulation 80 d'axe Y entre la portion d'extrémité de chaque branche 14b transversale et la bande 22 en vis-à-vis ;
deux septièmes articulations 82 d'axe Y entre chaque bande 22 de matière en vis-à-vis d'une branche 14b transversale et les deux carrés 44 associés ;
une huitième articulation 84 d'axe Y entre chaque carré 44 et le bord 38 des différentes couches. Ainsi, en choisissant des orientations perpendiculaires des articulations, on forme ici un montage de Sarrus 86 (de l'anglais « Sarrus linkage »). Ce montage de Sarrus est un exemple particulier d'échafaudage de montage (de l'anglais « mounting scaffold ») pouvant être mis en œuvre dans le procédé.
Un tel échafaudage de montage est réalisé par la structure multicouche, en plus de la structure d'intérêt que l'on cherche à réaliser. Cet échafaudage de montage permet de relier les différents mouvements nécessaires au déploiement de la structure multicouche, de manière que ce déploiement puisse être réalisé en agissant sur la structure multicouche selon un unique degré de liberté. Cet échafaudage de montage facilite ainsi l'étape de déploiement.
Le montage de Sarrus 86 ainsi réalisé permet ainsi, en tirant sur une partie de la structure multicouche 68 selon la direction Z, de provoquer un redressement des étriers 26. Le redressement des étriers 26 s'accompagne d'un rapprochement des lames 62 du support 66. Le redressement des étriers 26 provoque également un pivotement des lames 62, de sorte que leur largeur s'étende selon une direction normale au plan de la structure multicouche 68 plane, la longueur et l'épaisseur des lames s'étendant sensiblement dans un plan parallèle au plan de la structure multicouche 68, plane. On obtient ainsi, à partir d'une lame adaptée initialement à osciller dans un plan normal au plan de la structure multicouche 68 plane, une lame adaptée à osciller dans un plan parallèle au plan de la structure multicouche 68.
On obtient ainsi une structure multicouche déployée 88, telle qu'illustrée à la figure 10. Il est à noter ici que la structure n'est pas a priori bloquée dans cette position déployée. Une étape de blocage de la structure multicouche dans sa configuration déployée 88 peut être mise en œuvre. Cette étape peut être réalisée de nombreuses façons. Par exemple, ici, on peut bloquer certaines ou toutes les articulations évoquées ci avant par brasage ou collage.
En outre, à cette étape ou après cette étape de blocage, les palets 36 fixés aux extrémités des lames 62 peuvent être fixés à des masses 92, ici réalisées sous forme de poutrelles. Ceci peut notamment être réalisé par brasage. Dans ce cas, une plaquette métallique peut être collée à chaque extrémité des masses 92, permettant ainsi la fixation par brasage. La figure 11 illustre le détachement de l'ensemble formé par les masses 92 solidarisées aux lames 62 via les palets 36, du reste de la structure multicouche déployée 88. Ceci est réalisé en découpant les languettes 34 reliant les palets 36 et la lame 62 aux étriers 26, ainsi que les languettes 94 reliant les masses 92 au support 90.
Enfin, la figure 12 illustre le mécanisme flexible 100 finalement obtenu. Ce mécanisme flexible comprend essentiellement les deux masses 92, les deux lames 62 flexibles reliant les masses 92, et les palets 36 reliant les extrémités des lames 62 aux masses 92.
Dans l'exemple illustré, les lames 62 sont plus souples que les masses 92 et les palets 36. Notamment les lames 62 sont en un matériau plus souple que les masses 92 et, éventuellement, les palets 36. Le mécanisme 100 flexible peut ainsi former un oscillateur.
Il est à noter ici que les lames 62 sont orientées de telle sorte qu'elles permettent au mécanisme flexible 100 d'osciller dans un plan s'étendant sensiblement selon les directions X et Y. Au contraire, dans la structure multicouche 68 plane, les lames 62 étaient orientées de telle sorte qu'elles avaient tendance à osciller dans un plan normal à ce plan.
Les lames 62 sont par exemple en l'un parmi le silicium, le verre, le saphir ou alumine, le diamant, notamment le diamant synthétique, en particulier le diamant synthétique obtenu par procédé de déposition chimique en phase vapeur, le titane, un alliage de titane, notamment un alliage de la famille des Gum métal ® et un alliage de la famille des élinvars, en particulier l'Elinvar ®, le Nivarox ®, le Thermelast ®, le NI- Span-C ® et le Précision C ®.
Ces matériaux présentent en effet l'avantage que leur module d'Young est très peu sensible aux variations de température. Ceci est particulièrement avantageux dans le domaine horloger, par exemple, où le mécanisme, notamment le régulateur, doit garder sa précision, même en cas de variations de température.
Les Gum métal® sont des matériaux comprenant : 23 % de niobium ; 0,7 % de tantale ; 2 % de zirconium ; 1 % d'oxygène ; facultativement du vanadium ; et facultativement du hafnium. Les alliages élinvars sont des alliages d'acier au nickel comprenant du nickel et du chrome qui sont très peu sensible aux températures. L'Elinvar ®, en particulier, est un alliage d'acier au nickel, comprenant 59 % de fer, 36 % de nickel et 5 % de chrome. le NI-Span-C ® comprend entre 41,0 et 43,5 % de nickel et de cobalt ; entre 4,9 et 5,75 % de chrome ; entre 2,20 et 2,75 % de titane ; entre 0,30 et 0,80 % d'aluminium ; au plus 0,06 % de carbone ; au plus 0,80 % de manganèse ; au plus 1 % de silicium ; au plus 0,04 % de soufre ; au plus de 0,04 % de phosphore ; et le complément à 100 % en fer.
Le Précision C ® comprend : 42 % de nickel ; 5,3 % de chrome ; 2,4 % de titane ; 0,55 % d'aluminium ; 0,50 % de silicium ; 0,40 % de manganèse ; 0,02 % de carbone ; et le complément à 100 % en fer.
Le Nivarox ® comprend : entre 30 et 40 % de nickel ; entre 0,7 et 1,0% de béryllium ; entre 6 et 9 % de molybdène et/ou 8 % de chrome ; de manière facultative, 1 % de titane ; entre 0,7 et 0,8 % de manganèse ; entre 0,1 et 0,2 % de silicium ; du carbone, jusqu'à 0,2 % ; et le complément en fer.
Le Thermelast ® comprend : 42,5 % de nickel ; moins de 1 % de silicium ; 5,3 % de chrome ; moins de 1 % d'aluminium ; moins de 1 % de manganèse ; 2,5 % de titane ; et 48 % de fer.
Toutes les compositions ci-dessus sont indiquées en pourcentages massiques. La ou les lames présentent avantageusement une épaisseur supérieure ou égale à
1 μιη, de préférence supérieure ou égale à 5 μιη, et/ou inférieure ou égale à 30 μιη, de préférence inférieure ou égale à 20 μιη, de préférence inférieure ou égale à 15 μιη.
La ou les lames peuvent encore présenter une largeur supérieure ou égale à 0,1 mm et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
La ou les lames peuvent aussi présenter une longueur comprise, par exemple, entre 5 et 13 mm.
La ou chaque lame 62 peut encore présenter un rapport d'aspect défini comme le rapport entre la largeur et l'épaisseur de la lame, supérieur à 10, de préférence supérieur à 25.
Les masses 92 sont par exemple en l'un parmi le tungstène, le molybdène, l'or, l'argent, le tantale, le platine, les alliages comprenant ces éléments et un matériau polymère chargé de particules de densité supérieure à dix, notamment de particules de tungstène. Ces matériaux sont en effet lourds. Dans le cas d'un mécanisme 100 formant oscillateur, cela permet d'avoir masses 92 de dimensions réduites mais avec un poids relativement important.
Les palets 36, et donc les première, troisième et cinquième couches 10, 58, 64 sont par exemple en matériaux polymères. Ces palets 36 peuvent permettre d'améliorer la résistance du mécanisme 100 aux chocs.
Comme indiqué précédemment, le mécanisme 100 peut avantageusement former un oscillateur. Dans ce cas, l'une des masses 92 peut former un bâti ou être fixée rigidement à un bâti, par rapport auquel l'autre masse 92 oscille. En l'espèce, dans ce cas, l'une des masses 92 oscille selon un mouvement de translation circulaire T par rapport à l'autre masse 92. Dans un tel cas, un rapport d'aspect élevé de la ou de chaque lame 62 permet notamment de limiter les modes d'oscillation de cette ou ces lames 62 hors plan.
Avantageusement, la ou chaque lame 62 présente une longueur libre L supérieure ou égale au tiers de la largeur de la lame 62. Dans le cas où la lame est fixée à une seule masse, la longueur libre est définie comme étant la longueur de la lame qui n'est pas en contact avec la masse. Dans le cas où la lame est fixée à deux masses, la longueur libre s'entend de la longueur de la lame entre les deux masses, qui n'est pas en contact avec l'une ou l'autre des masses. De préférence, sur la longueur libre de la lame 62, cette dernière n'est en contact avec aucun autre élément du mécanisme intégrant la ou les lames 62.
Un mécanisme flexible du type de celui de la figure 12, c'est-à-dire du type comprenant au moins une lame flexible entre au moins une, de préférence entre deux masses, obtenu en mettant en œuvre le procédé précédemment décrit, peut notamment être mis en œuvre dans un mouvement horloger dans une pièce d'horlogerie, notamment en tant que régulateur d'un tel mouvement horloger.
De manière connue, une pièce d'horlogerie 200 telle qu'une montre illustrée à la figure 13, comprend essentiellement :
un boîtier 202,
- un mouvement horloger 203 contenu dans le boîtier 202,
généralement, un remontoir 204,
un cadran 205, un verre 206 recouvrant le cadran 205,
un indicateur de temps 207, comprenant par exemple deux aiguilles 207a, 207b respectivement pour les heures et les minutes, disposé entre le verre 206 et le cadran 205 et actionné par le mouvement horloger 203.
Comme représenté schématiquement sur la figure 14, le mouvement horloger
203 peut comprendre par exemple :
un dispositif 208 de stockage d'énergie mécanique, généralement un ressort de barillet,
une transmission mécanique 209 mue par le dispositif 208 de stockage d'énergie mécanique,
l'indicateur de temps 207 susmentionné,
un organe de distribution d'énergie 210 (par exemple une roue d'échappement),
une ancre 211 adaptée pour séquentiellement retenir et libérer l'organe de distribution d'énergie 210,
un régulateur 212, qui est un mécanisme comportant un organe réglant oscillant contrôlant l'ancre 211 pour la déplacer régulièrement de façon que l'organe de distribution d'énergie soit déplacé pas à pas à intervalles de temps constants, et, éventuellement,
- un organe de découplage 213, qui est interposé entre le régulateur 212 et l'ancre 211.
L'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit ci-avant en regard des figures, mais est, au contraire, susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.
Tout d'abord, dans l'exemple de procédé décrit, les masses sont fixées sur les lames, plus précisément aux extrémités des lames, après le déploiement de la structure multicouche. Dans l'exemple décrit, cette fixation est réalisée à l'aide d'un brasage. Alternativement, cependant, les masses sont fixées à la ou aux lames, en particulier aux extrémités de ces lames, par surmoulage, serrage, clipsage, collage, soudage, notamment soudage par point, en particulier soudage par point au laser, ou tout autre procédé accessible à l'homme de l'art. Les masses peuvent être rapportées sur la structure multicouche déployée, sous forme d'une découpe dans une couche de matériau supplémentaire que l'on superpose à la structure multicouche déployée. La découpe dans la couche de matériau supplémentaire peut notamment former des logements de réception des extrémités des lames flexibles, en particulier des palets fixés aux extrémités des lames, la réception étant alors, de préférence, réalisée avec serrage.
Également, selon une variante, les masses peuvent être formées par la structure multicouche. Les masses sont alors disposées en vis-à-vis des extrémités des lames ou des palets fixés à ces extrémités au moment du déploiement de la structure multicouche.
Par ailleurs, dans l'exemple de procédé décrit, celui-ci comporte une étape de blocage de la structure en position déployée. Cette étape est a priori facultative. Elle est toutefois préférée quand d'autres manipulations de la structure en position déployée sont souhaitées pour aboutir au mécanisme. Dans le cas où un tel blocage est à réaliser, celui-ci peut être obtenu par tout moyen accessible à l'homme de l'art, notamment par collage, surmoulage, brasage, clipsage, soudage, notamment soudage par point, en particulier soudage par point au laser ou, plus généralement, par fixation ensemble d'éléments de la structure en position déployée.
De plus, le procédé de fabrication d'un mécanisme peut comporter une étape d'assemblage de nombreuses couches les unes sur les autres. De préférence, cependant, le nombre de couches de matériau superposées est compris entre dix et cinquante.
Enfin, dans l'exemple décrit, un unique mécanisme 100 est obtenu par mise en œuvre du procédé. Cependant, de manière avantageuse, il peut être prévu qu'un même empilement de couches permette la formation d'une pluralité de structures multicouches et/ou d'une pluralité de structures déployées. On peut ainsi améliorer sensiblement le rendement du procédé de fabrication d'un mécanisme.
Enfin, les arêtes cannelées évoquées dans l'exemple décrit peuvent être remplacées par des amorces de pliage. Notamment, les amorces de pliages peuvent être réalisées par des découpes partielles des couches. Les découpes partielles peuvent consister en des découpes en pointillés et/ou en une découpe sur une partie seulement de l'épaisseur des couches. Dans le cas d'une découpe sur une partie seulement de l'épaisseur des couches, la découpe partielle peut éventuellement être continue. Une découpe totale des couches peut également être envisagée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un mécanisme (100), notamment d'un mécanisme flexible, comprenant les étapes consistant à :
i) assembler des couches planes (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) ensemble pour former une structure multicouche sensiblement plane (68) ; ii) déployer la structure multicouche selon une direction (Z) sensiblement normale aux couches planes (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) ;
procédé dans lequel au moins une première couche (60) desdites couches (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) forme au moins une lame (62) flexible dans le mécanisme (100), la ou les lames (62) étant fixées, dans le mécanisme (100), à au moins une masse (92), de préférence à deux masses (92), la ou chaque masse (92) étant plus rigide que la ou les lames (62), la ou les lames (62) étant fixées à la ou à chaque masse (92) à une étape postérieure à l'étape ii).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque lame (62) présente, dans le mécanisme (100), une longueur libre (L) supérieure au tiers de la largeur de la lame (62) considérée, la longueur libre (L) étant définie comme étant :
la longueur de la lame (62) qui n'est pas en contact avec la masse (92), dans le cas où la lame (62) est fixée à une masse (92), ou
la longueur de la lame (62) qui s'étend entre les deux masses (92), sans être en contact avec l'une des masses (92), dans le cas où la lame (62) est fixée à deux masses (92),
la ou chaque lame (62) n'étant de préférence, sur la longueur libre (L), en contact avec aucun autre élément du mécanisme (100).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant une étape iii) postérieure à l'étape ii), consistant à bloquer la structure multicouche en position déployée (88).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel à l'étape iii), la structure est bloquée en position déployée (88) en mettant en œuvre l'un au moins parmi un surmoulage, un brasage, un clipsage, un collage, un soudage, notamment un soudage par point, en particulier un soudage par point au laser, et un serrage, d'au moins une partie du mécanisme, notamment d'au moins une articulation du mécanisme.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque masse (92) est rapportée à une extrémité, de préférence à une extrémité respective, d'une desdites au moins une lame (62).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque masse (92) est fixée à la lame (92) ou à chaque lame (62) par :
- surmoulage ;
brasage ;
clip s âge ;
collage ;
soudage, notamment soudage par point, en particulier soudage par point au laser ;
serrage.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les masses (92) sont réalisées par au moins une des couches planes (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) assemblées à l'étape i).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les masses (92) sont en l'un parmi le tungstène, le molybdène, l'or, l'argent, le tantale, le platine, les alliages comprenant ces éléments et un matériau polymère chargé de particules de densité supérieure à dix, notamment de particules en tungstène.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les lames (62) sont en l'un parmi le silicium, le verre, le saphir, le diamant, notamment le diamant synthétique, en particulier le diamant synthétique obtenu par procédé de déposition chimique en phase vapeur, le titane, un alliage de titane, notamment un alliage de la famille des Gum métal® et un alliage de la famille des élinvars, en particulier Γ Elinvar ®, le Nivarox ®, le Thermelast ®, le Ni-Span-C ®, le Précision C ®.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape i), on assemble entre dix et cinquante couches planes (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) ensemble.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les lames (62) ont une largeur, une épaisseur et un rapport d'aspect défini comme étant égal au rapport de la largeur de la lame (62) sur l'épaisseur de la lame (62), le rapport d'aspect de chaque lame étant supérieur à 10, de préférence supérieur à 25.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les lames (62) ont une épaisseur supérieure ou égale à 1 μιη, de préférence supérieure à 5 μιη, et/ou inférieure ou égale 30 μιη, de préférence inférieure ou égale à 20 μιη, de préférence encore inférieure ou égale à 15 μιη.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les lames (62) ont une largeur supérieure ou égale à 0,1 mm et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel structure multicouche sensiblement plane (68) forme au moins un échafaudage de montage (86), le procédé comprenant une étape iv), de préférence postérieure à l'étape iii) le cas échéant, consistant à détacher la structure en position déployée (88), du au moins un échafaudage de montage (86).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque couche (10 ; 56 ; 58 ; 60 ; 64) est soumise, de préférence avant son assemblage, à une étape d'usinage, notamment de découpe laser, d'usinage chimique, d'étampage, de fraisage, d'électroérosion à fil et/ou à une étape de mise en forme, notamment à une étape de mise en forme par ajout de matière, en particulier une étape de mise en forme par LIGA ou par moulage par injection.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une pluralité de structures multicouches sensiblement planes (68), respectivement de structures en positon déployée (88), sont obtenues à l'étape ii), respectivement à l'étape iii), à partir d'un unique assemblage de couches à l'étape i).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque lame (62) est en un matériau plus souple que la ou chaque masse (92) qui est fixée sur ladite lame (62).
18. Utilisation d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour fabriquer tout ou partie d'un mouvement horloger (203), notamment un régulateur (212) pour mouvement horloger (203).
19. Mécanisme, notamment mouvement horloger (203) pour pièce d'horlogerie (200), réalisé en tout ou partie en mettant en œuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.
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