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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MANUFACTURING A TIMEPIECE ASSEMBLY, AND TIMEPIECE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/258810
Kind Code:
A1
Abstract:
Timepiece assembly comprising a first timepiece component (10) assembled with a distinct second timepiece component (20), the first timepiece component (10) comprising at least one functional part and a receiving opening (11) that can form a connecting hole distinct from said functional part, the wall delimiting said receiving opening (11) forming a first connecting surface (12), the second timepiece component (20) comprising a second connecting surface (22) and being rigidly assembled with the first timepiece component by direct or indirect contact between the respective first and second connecting surfaces (12, 22) of said first and second timepiece components (10, 20) at a securing surface, characterized in that at least one of the first and second connecting surfaces (12, 22) or a third connecting surface of an optional intermediate third component (30) is made of silicon oxidized by heat treatment so that the first and second timepiece components are rigidly secured to each other by growth of a layer of oxidized silicon.

Inventors:
CALAME FLORIAN (CH)
HENIN STEFANO (CH)
MULTONE XAVIER (CH)
VINCENT-FALQUET BENOÎT (FR)
Application Number:
PCT/EP2022/065840
Publication Date:
December 15, 2022
Filing Date:
June 10, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ROLEX SA (CH)
International Classes:
G04B13/02; G04B15/14; G04B17/06; G04D3/00
Foreign References:
CH716692A22021-04-15
EP2952976A12015-12-09
EP3462249A12019-04-03
Attorney, Agent or Firm:
AIVAZIAN, Denis et al. (CH)
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Claims:
REVENDICATIONS

Assemblage horloger comprenant un premier composant horloger (10) assemblé à un deuxième composant horloger (20) distinct, le premier composant horloger (10) comprenant une ouverture de réception (11 ) ou trou de liaison, la paroi délimitant ladite ouverture de réception (11 ) ou ledit trou de liaison formant une première surface de liaison (12), le deuxième composant horloger (20) comprenant une deuxième surface de liaison (22) et étant assemblé de manière solidaire au premier composant horloger par le contact direct ou indirect des première et deuxième surfaces de liaison (12, 22) respectives desdits premier et deuxième composants horlogers (10, 20) au niveau d’une surface de solidarisation, caractérisé en ce qu’au moins une des première et deuxième surfaces de liaison (12, 22), ou une troisième surface de liaison d’un troisième composant intermédiaire (30) optionnel, est en silicium oxydé par traitement thermique de sorte que les premier et deuxième composants horlogers sont solidarisés entre eux par croissance d’une couche de silicium oxydé.

Assemblage horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’ouverture de réception (11 ) du premier composant horloger (10) présente une section constante sur la totalité de sa première surface de liaison (12).

Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième composant horloger présente une portion de section radiale variable (25) qui augmente continûment à partir d’une frontière avec sa deuxième surface de liaison (22), cette portion de section radiale variable (25) étant ainsi positionnée à l’extérieur de l’ouverture de réception (11 ), à proximité immédiate avec une extrémité de ladite ouverture de réception (11 ).

4. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu’au moins un desdits premier et deuxième composants horlogers (10, 20) est majoritairement en céramique. 5. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les surfaces de solidarisation desdits premier et deuxième composants horlogers (10, 20) est ou sont de forme cylindrique, voire ovoïde ou elliptique ou polygonale, ou inscrite(s) dans une forme cylindrique, voire ovoïde ou elliptique ou polygonale.

6. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un desdits premier et deuxième composants horlogers (10, 20) est majoritairement en silicium et en ce que la première surface de liaison (12) du premier composant horloger (10) et la deuxième surface de liaison (22) du deuxième composant horloger (20) sont en contact direct, la surface de liaison dudit composant majoritairement en silicium étant en silicium oxydé par traitement thermique.

7. Assemblage horloger selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un troisième composant intermédiaire (30) majoritairement en silicium, de type manchon, comprenant une zone de liaison formant une troisième surface de liaison extérieure et une troisième surface de liaison intérieure en silicium oxydé par traitement thermique, la troisième surface de liaison intérieure étant en contact direct avec la deuxième surface de liaison (22) du deuxième composant horloger (20) et la troisième surface de liaison extérieure étant en contact direct avec la première surface de liaison (12) du premier composant horloger (10).

8. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier composant horloger (10) comprend au moins une partie fonctionnelle, distincte de l’ouverture de réception (11), et en ce que la paroi délimitant l’ouverture de réception (11) du premier composant horloger (10) est reliée à ladite partie fonctionnelle dudit premier composant horloger (10) par une liaison rigide de sorte à rester sensiblement immobile relativement à cette partie fonctionnelle, ou en ce que la paroi délimitant l’ouverture de réception du premier composant horloger est reliée à la partie fonctionnelle par une liaison flexible, notamment mobile élastiquement.

9. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de solidarisation desdits premier et deuxième composants horlogers (10, 20) entoure complètement, ou sur au moins 70% de sa périphérie, ou sur au moins 40% de sa périphérie, le deuxième composant horloger (20).

10. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième composant horlogers (10, 20) présentent des géométries telles que leur assemblage se fait à moindre jeu avant l’oxydation d’au moins une des surfaces de liaison en silicium par traitement thermique.

11. Assemblage horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite ouverture de réception (11) du premier composant horloger (10) présente une première section circulaire, en ce que ladite surface de liaison (22) du deuxième composant horloger (20) présente une deuxième section circulaire, le diamètre de la première section circulaire étant strictement supérieur au diamètre de la deuxième section circulaire avant ladite oxydation par traitement thermique, ou en ce que l’une des première ou deuxième surface de liaison présente une section circulaire, l’autre présentant une section non circulaire, notamment ovoïde ou elliptique ou polygonale, pour permettre un autocentrage de l’assemblage desdits deux composants, ou en ce que lesdites deux première et deuxième sections de respectivement les première et deuxième surfaces de liaison (12, 22) présentent une section de même forme non circulaire, notamment ovoïde ou elliptique ou polygonale.

12. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ouverture de réception (11) du premier composant horloger (10) est traversante ou un borgne.

13. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une surface de liaison (12, 22) d’un composant horloger parmi le premier composant horloger (10) et le deuxième composant horloger (20) qui comprend une structuration pour la rendre plus rugueuse, ou comprend un moletage ou des cannelures ou un clavetage et/ou un plat, et/ou en ce que le deuxième composant horloger (20) comprend une portée (23) de soutien.

14. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface de liaison en silicium oxydé comprend une couche d’oxyde d’épaisseur moyenne supérieure ou égale à 1 miti, voire supérieure ou égale à 1.5 pm et/ou inférieure ou égale à 4 pm.

15. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième composant horloger (20) est un axe, qui permet le montage en rotation de l’assemblage horloger au sein d’un mouvement horloger.

16. Assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier composant horloger (10) est une roue, comme une roue d’échappement, ou un pignon, comme un pignon d’échappement, ou un ressort spiral de balancier.

17. Mouvement horloger, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un assemblage horloger selon l’une des revendications précédentes.

18. Pièce d’horlogerie, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un assemblage horloger selon l’une des revendications 1 à 16 ou un mouvement horloger selon la revendication précédente.

19. Procédé de fabrication d’un assemblage horloger comprenant un premier composant horloger (10) et un deuxième composant horloger (20) distinct, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : o Assembler dans une configuration intermédiaire à moindre jeu lesdits deux composants horlogers (10, 20), de sorte que le deuxième composant horloger (20) soit positionné dans une ouverture de réception (11 ) ou trou de liaison du premier composant horloger (10), une première surface de liaison (12) du premier composant horloger (10) étant positionnée en vis-à-vis d’une deuxième surface de liaison (22) du deuxième composant horloger (20), optionnellement par l’intermédiaire d’une troisième surface de liaison intérieure et extérieure d’un troisième composant intermédiaire (30) de type manchon, au moins une des première et deuxième surfaces de liaison (12, 22) ou une troisième surface de liaison intérieure et extérieure optionnelle étant en silicium ; o Procéder à un traitement thermique de l’assemblage horloger dans sa configuration intermédiaire, de sorte à obtenir la croissance d’une couche de silicium oxydé de la au moins une surface de liaison en silicium, jusqu’à obtenir une solidarisation prédéfinie des deux composants horlogers (10, 20).

20. Procédé de fabrication d’un assemblage horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la configuration intermédiaire est telle qu’un jeu radial entre lesdits deux composants horlogers (10, 20) est inférieur ou égal à 2 miti, voire inférieur ou égal à 1.5 miti, et/ou en ce que : le deuxième composant horloger (20) est inséré et maintenu dans l’ouverture (41) d’un support (40) résistant à la température du traitement thermique de manière à le maintenir ; ou • plusieurs deuxièmes composants horlogers (20) sont assemblés à plusieurs ébauches de premiers composants horlogers (10) respectifs liés entre eux de manière temporaire sur une plaquette (5) ayant servi à leur fabrication.

21. Procédé de fabrication d’un assemblage horloger selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que dans la configuration intermédiaire, une extrémité de l’ouverture de réception (11) du premier composant horloger (10) est en appui linéique, continu ou discontinu, sur une portion de section radiale variable du deuxième composant horloger (10).

22. Procédé de fabrication d’un assemblage horloger selon l’une des revendications 19 à 21 , caractérisé en ce que le traitement thermique est réalisé à une température comprise entre 800 et 1200°C.

Description:
Procédé de fabrication d’un assemblaqe horloqer et assemblaqe horloqer

La présente invention concerne un assemblage horloger d’au moins deux composants horlogers. Elle porte aussi sur un mouvement horloger et sur une pièce d’horlogerie comprenant au moins un tel assemblage horloger. Elle porte aussi sur un procédé de fabrication d’un tel assemblage horloger.

La céramique est de plus en plus utilisée dans l’horlogerie, par exemple pour former des axes horlogers, car ses propriétés mécaniques intrinsèques, notamment de dureté, et son insensibilité aux champs magnétiques sont très avantageuses pour de nombreux composants horlogers.

Les solutions d’assemblage traditionnelles de composants horlogers, conçues pour des matériaux métalliques, ne sont toutefois pas toujours adaptées ou optimales pour la céramique. En complément, le silicium est de même de plus en plus utilisé pour fabriquer des composants horlogers, et du fait de sa fragilité, les solutions d’assemblage traditionnelles de composants horlogers ne sont de même pas toujours adaptées ou optimales pour le silicium.

Ainsi, la présente invention a pour objet d’améliorer les assemblages horlogers, et notamment de définir une solution d’assemblage horloger particulièrement adaptée à l’utilisation de la céramique. Plus précisément, l’invention a pour objet de définir une solution d’assemblage horloger fiable, durable, facile à mettre en oeuvre.

A cet effet, l’invention repose sur un assemblage horloger comprenant un premier composant horloger assemblé à un deuxième composant horloger distinct, le premier composant horloger comprenant une ouverture de réception ou trou de liaison, la paroi délimitant ladite ouverture de réception ou trou de liaison formant une première surface de liaison, le deuxième composant horloger comprenant une deuxième surface de liaison et étant assemblé de manière solidaire au premier composant horloger par le contact direct ou indirect des première et deuxième surfaces de liaison respectives desdits premier et deuxième composants horlogers au niveau d’une surface de solidarisation, caractérisé en ce qu’au moins une des première et deuxième surfaces de liaison, ou une troisième surface de liaison d’un troisième composant intermédiaire optionnel, est en silicium oxydé par traitement thermique de sorte que les premier et deuxième composants horlogers sont solidarisés entre eux par croissance d’une couche de silicium oxydé.

Le premier composant horloger peut comprendre au moins une partie fonctionnelle et une ouverture de réception distincte de ladite partie fonctionnelle.

Selon un premier mode de réalisation, le contour de l’ouverture de réception du premier composant horloger est fermé, et cette ouverture de réception ou trou de liaison peut présenter une section constante sur la totalité de sa première surface de liaison.

Selon un deuxième mode de réalisation, le contour de l’ouverture de réception débouche sur le pourtour extérieur du premier composant horloger et l’ouverture de réception ou trou de liaison peut présenter une section constante sur la totalité de sa première surface de liaison dont la hauteur est comprise entre une portion de l’épaisseur totale et l’épaisseur totale du premier composant horloger.

D’autre part, le deuxième composant horloger peut présenter une portion de section variable, notamment qui augmente continûment à partir d’une frontière avec sa deuxième surface de liaison, cette portion de section augmentant continûment à l’extérieur de l’ouverture de réception, ou trou de liaison, à proximité immédiate avec une extrémité de ladite ouverture de réception.

L’invention porte aussi sur un procédé de fabrication d’un assemblage horloger comprenant un premier composant horloger et un deuxième composant horloger distinct, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : o Assembler dans une configuration intermédiaire à moindre jeu lesdits deux composants horlogers, de sorte que le deuxième composant horloger soit positionné dans un trou de liaison ou ouverture de réception du premier composant horloger, une première surface de liaison du premier composant horloger étant positionnée en vis-à-vis d’une deuxième surface de liaison du deuxième composant horloger, optionnellement par l’intermédiaire d’une troisième surface de liaison intérieure et extérieure d’un troisième composant intermédiaire de type manchon, au moins une des première et deuxième surfaces de liaison ou une troisième surface de liaison intérieure et extérieure optionnelle étant en silicium ; o Procéder à un traitement thermique de l’assemblage horloger dans sa configuration intermédiaire, de sorte à obtenir la croissance d’une couche de silicium oxydé de la au moins une surface de liaison en silicium, jusqu’à obtenir une solidarisation prédéfinie des deux composants horlogers.

L’invention est plus particulièrement définie par les revendications.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

Les figures 1 a et 1 b représentent une première étape d’un procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

Les figures 2a et 2b représentent une deuxième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 3 représente une troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention. Les figures 4a et 4b représentent des vues agrandies de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 5 représente l’évolution du serrage de l’assemblage dans une quatrième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 6 représente une partie de mouvement horloger comprenant des assemblages horlogers selon un premier mode de réalisation de l’invention.

La figure 7 représente une partie de mouvement horloger comprenant des assemblages horlogers selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

La figure 8 représente une première variante de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 9 représente une deuxième variante de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 10 représente une troisième variante de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 11 représente une quatrième variante de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention.

Les figures 12 et 13 représentent, en vues schématiques agrandies, la troisième étape et l’assemblage obtenu par la mise en oeuvre de la quatrième étape du procédé d’assemblage horloger selon la quatrième variante du mode de réalisation de l’invention.

La figure 14 représente une cinquième variante de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon un mode de réalisation de l’invention. La figure 15 représente un plateau de balancier doté d’une ouverture de réception pour la réception d’une cheville de plateau.

La figure 16 représente une cheville de plateau assemblée à un plateau de balancier de la figure 15 selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 17 représente un plateau de balancier doté d’une ouverture de réception pour la réception d’un doigt d’impulsion.

La figure 18 représente un doigt d’impulsion assemblé à un plateau de balancier de la figure 17 selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 19 représente un sautoir doté d’une ouverture de réception pour la réception d’un bec de sautoir.

La figure 20 représente un bec de sautoir assemblé à un sautoir de la figure 19 selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 21 représente un premier composant comprenant une partie femelle formant une ouverture de réception ouverte selon un autre mode de réalisation de l’invention.

La figure 22 représente un deuxième composant comprenant une partie mâle assemblée au premier composant de la figure 21 selon cet autre mode de réalisation de l’invention.

Les figure 23 à 26 représentent des surfaces de liaison présentant des cannelures selon des modes de réalisation de l’invention.

L’invention porte avantageusement sur un procédé de fabrication d’un assemblage horloger. Un tel procédé a pour objectif d’assembler entre eux de manière solidaire au moins deux composants horlogers distincts, pour former un ensemble solidaire que nous appellerons assemblage horloger. Au moins l’un des composants horlogers de l’assemblage horloger se présente avantageusement majoritairement en céramique, c’est-à-dire qu’il se présente en tout ou partie en céramique, et/ou comprend avantageusement au moins 50% en poids de céramique. La céramique est avantageusement présente au niveau de la surface de liaison dudit composant horloger majoritairement en céramique.

La céramique peut notamment être une zircone, en particulier une zircone yttriée, notamment une zircone yttriée 3% molaire ou une zircone yttriée 2% molaire, ou une alumine monocristalline ou polycristalline, ou une combinaison alumine- zircone. En variante, la céramique peut être composée de nitrure, carbure et/ou borure de métaux réfractaires, seuls ou en combinaison entre eux, ainsi qu’en combinaison avec des oxydes comme la zircone et l’alumine précitées.

Un procédé de fabrication d’un assemblage horloger va maintenant être décrit.

Une première étape du procédé selon le mode de réalisation consiste à se munir de deux composants horlogers distincts, qu’on souhaite assembler pour former un ensemble solidaire.

La figure 1 a illustre ainsi un premier composant horloger 10, qui est une roue en silicium selon l’exemple de réalisation. Il comprend une ouverture de réception 11 dans sa partie centrale, aussi appelée « trou de liaison », correspondant à un moyeu de la roue. Selon ce mode de réalisation, l’ouverture de réception 11 (trou de liaison), présente une section transversale, c’est-à-dire perpendiculaire à son axe central, de forme circulaire. En variante, cette section pourrait présenter une autre forme, par exemple ellipsoïdale, ovoïde, polygonale, etc. et/ou comporter, le long de sa circonférence, au moins une cannelure dont la section peut présenter toute sorte de géométries. La au moins une cannelure est prévue pour faciliter à la fois la croissance de la couche d’oxyde de silicium et le pré-assemblage des deux composants horlogers. La paroi délimitant cette ouverture de réception forme une surface de liaison 12, comme cela sera précisé par la suite. La roue comprend de plus une partie périphérique comprenant des entailles ou dents 13, destinées à coopérer avec un autre assemblage horloger au sein d’un mouvement horloger. Cette partie périphérique forme une partie fonctionnelle du premier composant horloger 10. Avantageusement, ce premier composant horloger 10 peut être fabriqué en silicium à partir d’une plaquette de silicium standard, gravée par un procédé traditionnel de gravure ionique réactive profonde (connue par le sigle DRIE en anglais). Dans ce procédé, plusieurs roues identiques sont formées simultanément sur une même plaquette de silicium.

La figure 1 b illustre un deuxième composant horloger 20, distinct du premier composant horloger, qui est un axe en céramique selon l’exemple de réalisation, destiné à un assemblage dans le moyeu de la roue de la figure 1 a, pour permettre l’agencement en rotation de la roue au sein d’un mouvement horloger. Selon ce mode de réalisation, le deuxième composant horloger 20 est donc destiné à un montage au travers de l’ouverture de réception 11 (le trou de liaison) du premier composant horloger 10. A cet effet, dans ce mode de réalisation, le deuxième composant horloger 20 montre une section transversale, c’est-à-dire perpendiculaire à son axe de rotation, qui est circulaire. En variante, cette section pourrait présenter une autre forme, par exemple, ellipsoïdale, ovoïde, polygonale, etc. Les deux extrémités 21 de l’axe sont destinées à un montage au sein d’un mouvement horloger permettant la rotation à moindre frottement de l’axe. L’axe horloger peut être fabriqué en céramique à partir d’un barreau et d’un procédé de décolletage laser suivi d’une tribofinition, ce qui permet d’obtenir une géométrie précise et un état de surface maîtrisé. La surface périphérique du deuxième composant horloger 20 comprend une deuxième surface de liaison 22, destinée à une fixation à la première surface de liaison 12 du premier composant horloger 10 pour former l’assemblage horloger des deux composants horlogers, comme cela va être détaillé. Ainsi, le deuxième composant horloger 20 présente une surface de liaison 22 de type mâle, destinée à coopérer avec une surface de liaison 12 de type femelle du premier composant horloger 10. La figure 2a représente une phase intermédiaire de la deuxième étape du procédé d’assemblage, dans laquelle plusieurs deuxièmes composants horlogers 20 sont rapprochés d’un support 40 percé de trous borgnes 41 . Ce support 40 est un élément intermédiaire, utilisé par le procédé de fabrication de manière temporaire. Il ne fait pas partie de l’assemblage horloger. Il se présente en tout matériau résistant à la température d’oxydation du silicium. Avantageusement, il se présente aussi en un matériau au coefficient d’expansion thermique similaire à celui du deuxième composant horloger 20.

Chaque deuxième composant horloger 20 est inséré dans un trou borgne 41 respectif du support 40, dont le diamètre correspond à celui du deuxième composant horloger 20, de sorte que ce dernier soit maintenu de manière stable et précise par le support 40 dans la position illustrée par la figure 2b.

La figure 3 représente une troisième étape du procédé d’assemblage horloger selon le mode de réalisation de l’invention, dans lequel un premier composant horloger 10 est assemblé sur chaque deuxième composant horloger 20. Pour cela, l’ouverture de réception 11 (le trou de liaison) du premier composant horloger 10 est positionné en vis-à-vis de l’extrémité 21 haute du deuxième composant horloger 20, puis le premier composant horloger 10 est coulissé vers le bas le long du deuxième composant horloger 20, jusqu’à venir reposer sur la surface supérieure 42 du support 40.

La figure 4a illustre de manière agrandie la configuration obtenue à la fin de la troisième étape, qui forme une configuration intermédiaire d’assemblage des deux composants horlogers. Les deux composants horlogers 10, 20 sont positionnés dans leur position relative finale l’un par rapport à l’autre, mais ne sont pas encore solidarisés entre eux. En effet, leurs surfaces de liaison 12, 22 respectives sont en vis-à-vis, mais séparées par une faible distance d, comme représenté par la figure 4b, qui représente un jeu entre les deux composants. A ce stade, les deux composants horlogers n’entrent donc pas en contact l’un avec l’autre. Ce jeu permet le positionnement relatif facile des deux composants horlogers, tout en garantissant une mobilité minimale entre les deux composants horlogers dans ce positionnement d’assemblage temporaire non solidaire. Avantageusement, la distance d est inférieure ou égale à 4 miti, voire inférieure ou égale à 2 miti. Avantageusement aussi, la distance d est supérieure ou égale à 1 miti, voire supérieure ou égale à 1 .5 miti. La profondeur des trous borgnes 41 du support 40 est donc choisie pour que la deuxième surface de liaison 22 du deuxième composant horloger se trouve juste au-dessus de la surface supérieure 42 du support, de sorte à pouvoir se trouver en vis-à-vis de la première surface de liaison 12 du premier composant horloger 10 après le positionnement de ce dernier.

En remarque, comme illustré par les figures 2 et 3, un même support 40 permet avantageusement la fabrication simultanée de plusieurs assemblages horlogers. Cela peut être particulièrement avantageux si les premiers composants horlogers 10 sont réalisés par microfabrication à partir d’un wafer, notamment un wafer de silicium, et que ces composants sont encore solidaires du wafer, par exemple par des attaches, ce qui permet de réaliser les assemblages de façon simultanée pour tout ou partie des composants attachés au wafer. Naturellement, l’invention ne se limite pas à une telle réalisation, et couvre aussi une réalisation dans laquelle un seul assemblage horloger serait réalisé.

Ensuite, le procédé d’assemblage horloger met en oeuvre une quatrième étape de solidarisation des deux composants horlogers. Pour cela, l’ensemble obtenu à la fin de la troisième étape est soumis à un traitement thermique tel qu’il génère une croissance d’une couche d’oxyde de silicium à la surface du premier composant horloger 10 qui est en silicium. Pour cela, l’ensemble est avantageusement placé dans un four d’oxydation, et porté à une température d’environ 1100 °C, ou plus généralement à toute température suffisante pour générer l’oxydation du silicium. Ainsi, avantageusement, cette température est comprise entre 800 et 1200 °C, de préférence dans une atmosphère oxydante (de la vapeur d’eau par exemple). De plus, le temps de traitement est choisi de sorte à atteindre l’épaisseur d’oxydation suffisante pour la fixation satisfaisante des deux composants horlogers. En effet, lors de l’oxydation du silicium, une couche de silicium oxydé se forme en surface du premier composant horloger, ce qui augmente son volume global, y compris au niveau de sa surface de liaison, qui entoure totalement ou partiellement le deuxième composant horloger. Ainsi, en poursuivant l’opération sur une période suffisante, la distance d séparant les deux surfaces de liaison respectives entre les deux composants horlogers est comblée par l’oxyde de silicium, jusqu’à atteindre un serrage suffisant entre les deux composants horlogers au niveau du contact direct entre leurs deux surfaces de liaison respectives. Ce phénomène est illustré par la figure 5, dont la première courbe 51 illustre l’évolution du diamètre de l’ouverture de réception 11 , qui se présente dans ce cas comme un trou de liaison de section circulaire, avec le temps durant cette opération d’oxydation. Il apparaît que ce diamètre diminue de manière significative. Selon l’exemple représenté, ce diamètre a diminué de 2 pm en 10 heures de traitement, pour devenir égal au diamètre du deuxième composant horloger 20 au niveau de sa surface de liaison 22, ce diamètre restant constant et représenté par la deuxième courbe 52.

L’évolution de l’épaisseur de la couche d’oxyde de silicium en fonction du temps obéit à la loi suivante :

Log(e ox ) = A Log 2 (t) + B Log(t ) + C

Où t est le temps de traitement thermique, e 0 x représente l’épaisseur de la couche d’oxydation, et A, B, C sont des constantes.

On s’aperçoit ainsi sur la figure 5 qu’un traitement d’une durée de 40 heures permet d’atteindre une réduction du diamètre de l’ouverture de réception 11 de 4 pm.

En remarque, la céramique supporte la température d’oxydation du silicium, et n’est pas affectée, ni au niveau de ses dimensions, ni au niveau de ses propriétés, par le traitement thermique mis en oeuvre. De plus, le support 40 est réalisé dans un matériau qui supporte de même ce traitement thermique, pour assurer le support de l’ensemble de manière constante durant tout le traitement thermique. La croissance de la couche de silicium oxydé au niveau de la surface de liaison 12 permet donc de réaliser un serrage direct entre les deux surfaces de liaison 12, 22 respectives, qui est poursuivi jusqu’à atteindre une solidarisation suffisante, compatible avec les contraintes qui vont être subies par l’assemblage horloger dans un mouvement horloger, en assurant donc le maintien des deux composants horlogers de manière durable lors du fonctionnement de l’assemblage horloger. En remarque, dans cette réalisation, les deux surfaces de liaison viennent donc en contact l’une avec l’autre, au niveau d’une surface de solidarisation, qui est de forme cylindrique dans ce mode de réalisation.

La géométrie des pièces sera avantageusement choisie pour permettre un jeu suffisant avant le traitement thermique, permettant dans tous les cas leur assemblage à moindre jeu, tout en atteignant une solidarisation satisfaisante en un temps acceptable par le traitement thermique. Pour cela, on choisira avantageusement une surface de liaison en silicium oxydé de l’assemblage horloger après traitement thermique comprenant une couche de silicium oxydé d’épaisseur moyenne supérieure ou égale à 1 miti, voire supérieure ou égale à 1 .5 pm et/ou inférieure ou égale à 4 pm. En variante, la géométrie des pièces sera choisie pour qu’il n’y ait pas de contact entre les premier et deuxième composants avant le traitement thermique d’oxydation, tout en atteignant une solidarisation satisfaisante en un temps acceptable par le traitement thermique d’oxydation. Dans ce cas, l’utilisation d’un support 40 est avantageuse, comme illustré par les figures 2 et 3.

En remarque, il est notable que la paroi délimitant l’ouverture de réception 11 (le trou de liaison) du premier composant horloger 10 est reliée à la partie fonctionnelle périphérique dudit premier composant horloger 10 par une liaison rigide dans le mode de réalisation décrit. Plus précisément, le moyeu de la roue est relié par quatre bras rigides à la partie périphérique fonctionnelle selon l’exemple réalisé. Autrement dit, la paroi de l’ouverture de réception 11 est immobile relativement à cette partie fonctionnelle. Nous qualifierons de liaison rigide cette liaison entre l’ouverture de réception et la partie fonctionnelle, et plus généralement de composant horloger de type rigide un tel composant horloger. Naturellement, cette liaison rigide peut être formée par tout autre nombre de bras rigides que les quatre bras susmentionnés, et par toute autre structure de liaison non nécessairement sous forme de bras.

Une telle liaison rigide présente un avantage important lors de la mise en oeuvre du procédé d’assemblage horloger de l’invention, particulièrement lors de la phase finale de serrage entre elles des deux surfaces de liaison par croissance d’une couche de silicium oxydé. En effet, lors de cette croissance, un effort est exercé sur les surfaces de liaison en contact : si la paroi de l’ouverture de réception (trou de liaison) est montée mobile relativement au reste du premier composant horloger, notamment relativement à la partie fonctionnelle, l’effort exercé lors de la croissance d’oxyde serait susceptible de déplacer cette paroi de l’ouverture de réception (du trou de liaison), et d’être ainsi absorbé par ce déplacement, au détriment du serrage recherché au niveau des surfaces en contact. Pour cette raison, un composant horloger de type rigide, au sens de la définition précédente, est particulièrement adapté à l’assemblage horloger selon l’invention.

La figure 6 représente à titre d’exemple une partie d’un mouvement horloger comprenant plusieurs assemblages horlogers de type rigide, au sens décrit précédemment. Cette partie de mouvement horloger forme plus précisément un dispositif de régulateur 1 , comprenant notamment une roue d’échappement 2 pivotée autour d’un axe A2, et un bloqueur 3 comprenant un premier mobile de bloqueur 3a pivoté autour d’un troisième axe A3a et un deuxième mobile de bloqueur 3b pivoté autour d’un quatrième axe A3b, tous trois disposés dans le même plan P et réalisés en silicium, et assemblés à leurs axes respectifs en céramique par le procédé d’assemblage horloger selon l’invention.

D’autres parties de mouvement horloger peuvent bénéficier de l’assemblage horloger selon l’invention, comme par exemple : - Selon les figures 15 et 16, un plateau de balancier 60 avec une cheville de plateau 65, tels que rencontrés dans les échappements à ancre suisse. Dans ce mode de réalisation, le plateau de balancier 60, majoritairement en silicium, comporte une ouverture de réception 62 de la cheville de plateau 65. Le contour de l’ouverture de réception est fermé et sa géométrie est complémentaire à celle de la cheville de plateau 65. La cheville de plateau 65, faite préférentiellement d’alumine monocristalline ou polycristalline, est introduite à jeu réduit dans le plateau de balancier 60, perpendiculairement à sa première face, jusqu’à ce que l’extrémité d’engagement de la cheville de plateau 65 affleure la deuxième face du plateau de balancier 60, parallèle à la première face. Les deux composants horlogers étant positionnés relativement l’un à l’autre, ils sont ensuite assemblés par le procédé d’assemblage horloger selon l’invention.

- Selon les figures 17 et 18, un plateau de balancier 70 avec un doigt d’impulsion 75, comme ceux pouvant être rencontrés dans d’autres types d’échappement que celui à ancre suisse. Dans ce mode de réalisation, le plateau de balancier 70, dont les deux faces délimitant sa hauteur sont parallèles et majoritairement en silicium, présente une ouverture de réception 72 du doigt d’impulsion 75. Le profil de l’ouverture de réception 72 est ouvert, débouchant sur le pourtour du plateau de balancier 70. Le doigt d’impulsion 75, préférentiellement en alumine monocristalline ou polycristalline, est engagé à jeu réduit dans le plateau de balancier 70, parallèlement aux faces du plateau de balancier 70. Lorsque la longueur saillante du doigt d’impulsion 75 est ajustée, les deux composants horlogers sont assemblés par le procédé d’assemblage selon l’invention.

- Selon les figures 19 et 20, la conformation comportant une ouverture de réception 82 à contour ouvert, telle que l’ouverture 72 décrite ci-dessus, se prête également par exemple à l’assemblage d’un bec de sautoir 85 avec un sautoir 80, tels que ceux utilisés dans les mécanismes de quantième par exemple. Les figures 21 et 22 illustrent une autre solution d’assemblage entre un premier composant comprenant une partie femelle et un deuxième composant comprenant une partie mâle, permettant de conférer une assise à la partie mâle faisant saillie sur le pourtour de la partie femelle. Selon ce mode de réalisation, l’assemblage fait intervenir, dans le premier composant horloger 90, une ouverture de réception 92 dont le profil est ouvert et ne traverse pas l’épaisseur du premier composant horloger 90. La profondeur de l’ouverture de réception 92 est limitée à une portion, pouvant atteindre 40% de l’épaisseur totale du premier composant horloger 90, afin d’offrir une assise 93 au deuxième composant horloger 95. Dans cette conformation, l’ouverture de réception est borgne, obturée selon l’épaisseur du premier composant, de sorte que le deuxième composant horloger 95 ne traverse pas le premier composant horloger 90 de part en part.

De façon tout à fait surprenante, les études de la demanderesse ont montré que la résistance mécanique de l’assemblage augmentait en fractionnant la surface de liaison 12 destinée au guidage du deuxième composant horloger, en insérant au moins une cannelure 110, comme illustré par les figures 17, 18, 19, 20, 23, 24, 25 et 26. La au moins une cannelure 110 est prévue à diverses fins, comme faciliter aussi bien le pré-assemblage des composants horlogers, par réduction de la surface de contact, que l’accès de l’oxygène à la surface de liaison 12 lors du traitement thermique d’oxydation, ou encore, notamment dans le cas d’une ouverture de réception dont le contour est ouvert, de permettre la conservation intacte du pré-positionnement des composants horlogers après oxydation, en évitant tout déplacement de la partie mâle induit par la croissance de la couche d’oxyde de silicium. La au moins une cannelure 110 peut présenter toute sorte de géométries, y compris celles permettant d’obtenir une succession de lobes convexes à l’intérieur de l’ouverture de liaison, comme illustré par la figure 25. La au moins une cannelure 110 pourrait aussi être aménagée sur la surface de liaison 22, comme illustré par la figure 26. Comme mentionné précédemment, la section de l’ouverture de réception peut être ouverte ou fermée, borgne ou traversante, et présenter une géométrie circulaire, ou en U, ou encore une autre forme, par exemple ellipsoïdale, ovoïde, polygonale, etc.

Comme cela a été décrit précédemment, l’invention est particulièrement adaptée à la fabrication d’un assemblage horloger comprenant un axe en céramique. En complément, elle est particulièrement adaptée à l’assemblage de cet axe en céramique avec un premier composant horloger en silicium, notamment une roue en silicium. En effet, le silicium est maintenant de plus en plus utilisé pour fabriquer des composants horlogers grâce à ses propriétés très avantageuses. Toutefois, il présente l’inconvénient d’être fragile, notamment cassant, ce qui rend très délicat son assemblage avec un autre composant. L’invention est ainsi particulièrement avantageuse pour former un assemblage horloger entre un premier composant horloger en silicium et un deuxième composant horloger en céramique.

Naturellement, en variante de réalisation, le deuxième composant horloger, notamment un axe horloger, pourrait se trouver en un autre matériau que la céramique, par exemple en un autre matériau très dur et résistant à la température d’oxydation susmentionnée. Ainsi, le mode de réalisation décrit précédemment, quand bien même spécifiquement adapté à la céramique, pourrait en variante être aussi utilisé pour un composant horloger se présentant dans un autre matériau que la céramique.

Par exemple, le deuxième composant pourrait être en métal, notamment en alliage métallique résistant à la température d’oxydation. Ce métal peut être, de façon non limitative, le Ti, Zr, Nb, Mo, Ta, W et leurs alliages respectifs.

Selon un autre exemple, les premier et deuxième composants pourraient être en silicium Si. Cette configuration présente les avantages de réduire le temps d’oxydation (les dimensions de l’ouverture de réception du premier composant diminuant et celui du corps du deuxième composant augmentant alors simultanément) et/ou de permettre de travailler avec des jeux initiaux plus importants.

D’autre part, comme expliqué précédemment, l’invention est particulièrement adaptée à la réalisation d’un assemblage horloger de deux composants horlogers de type rigide. Toutefois, il peut rester avantageux d’utiliser des composants horlogers de type flexible, l’expression « de type flexible » étant opposée à l’expression « de type rigide ». Un deuxième mode de réalisation de l’invention repose donc sur un assemblage horloger comprenant au moins un composant horloger de type flexible, particulièrement avec des parties mobiles élastiquement. Notamment, le premier composant horloger pourrait comprendre une paroi de l’ouverture de réception (trou de liaison) reliée par une liaison mobile élastiquement avec la partie fonctionnelle. Une telle solution selon le deuxième mode de réalisation serait moins avantageuse pour la réalisation de l’assemblage en tant que tel, c’est-à-dire pour la fonction de fixation entre eux des deux composants horlogers, mais apporterait un avantage supplémentaire de faciliter l’assemblage temporaire dans la configuration d’assemblage provisoire de la figure 3 des deux composants horlogers. En effet, grâce à une légère mobilité élastique d’une ou plusieurs parois de l’ouverture de réception (du trou de liaison) relativement à une partie fonctionnelle du premier composant horloger, il est possible de déplacer cette paroi lors de l’assemblage temporaire des deux composants horlogers, ce qui permet de réduire le jeu séparant leurs surfaces de liaison respectives, et donc de réduire le temps de traitement thermique nécessaire pour atteindre leur solidarisation.

Une telle réalisation à base d’au moins un composant horloger de type flexible représente alors un compromis. Cette flexibilité (très faible) sera choisie de sorte à permettre l’agencement temporaire des deux composants horlogers tout en limitant le déplacement possible des surfaces de liaison pour atteindre une solidarisation suffisante par la croissance de la couche de silicium oxydé. A cet effet, la figure 7 illustre une variante de réalisation du dispositif de régulateur de la figure 6, comprenant les mêmes composants horlogers, qui conservent ainsi les mêmes références pour faciliter la lecture, mais dont la géométrie des roues est modifiée pour introduire une flexibilité, par une liaison élastique reliant les parois du trou de liaison des roues, dans lequel un axe en céramique est solidarisé par un assemblage horloger selon l’invention, avec leurs parties fonctionnelles périphériques respectives. Plus précisément, de manière privilégiée, lesdites roues comportent chacune une ouverture de réception centrale (ledit trou de liaison), délimitée par des bras élastiques. Le dimensionnement des bras élastiques est défini de sorte à fournir un couple de tenue adéquat de chacune des roues sur chacun de leur axe respectif.

Naturellement, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment.

A cet effet, selon une première variante du premier ou du deuxième mode de réalisation, le deuxième composant horloger 20 comprend une portée 23. Dans le cas d’un axe, cette portée 23 peut être formée par une portion de diamètre plus important de l’axe. La figure 8 illustre à cet effet la troisième étape du procédé de fabrication d’un assemblage horloger selon cette variante de réalisation. En comparant cette réalisation à la figure 3 correspondante du premier mode de réalisation décrit précédemment, il apparaît que la différence principale provient du fait qu’un premier composant horloger repose sur la portée 23 d’un deuxième composant horloger, et non plus sur la surface 42 du support 40. Le support 40 maintient toujours au moins un deuxième composant horloger, mais la profondeur de ses trous borgnes 41 est réduite, puisque les surfaces de liaison des deux composants horlogers respectifs sont positionnées de manière espacée au- dessus de la surface supérieure 42 du support 40. Naturellement, en variante, toute autre géométrie du deuxième composant horloger formant une surface de réception d’un premier composant horloger remplissant la fonction de portée pourrait être implémentée. La présence d’une telle portée peut faciliter les opérations d’assemblage, mais n’est pas avantageuse pour la fabrication du composant, car elle implique des opérations d’usinage supplémentaires ainsi qu’un encombrement plus élevé. En remarque complémentaire, le premier composant horloger conserve la même forme que dans les modes de réalisation décrits précédemment. Sa surface de liaison reste la plus simple possible, cylindrique. Par exemple, de préférence, aucun lamage n’est ajouté au niveau de sa surface reposant sur la portée 23.

La figure 9 représente une deuxième variante de réalisation du premier ou du deuxième mode de réalisation, dans laquelle l’assemblage temporaire de la troisième étape du procédé d’assemblage horloger est mis en oeuvre sans support, par exemple directement sur une plaquette 5 de silicium comprenant au moins une ébauche de premier composant horloger 10, non complètement détachée de la plaquette 5. Dans cette deuxième variante de réalisation, le ou les deuxièmes composants horlogers présentent aussi une portée 23 qui vient reposer sur la surface supérieure 6 de la plaquette 5, cette dernière remplissant ainsi aussi une fonction de support dans cette configuration. En remarque, lors de la mise en oeuvre de cette deuxième variante de réalisation, l’ensemble formé dans cette configuration illustrée par la figure 9 et résultant de la troisième étape du procédé est ensuite oxydée dans la quatrième étape du procédé. La plaquette 5 dans son ensemble est ainsi oxydée, ses ébauches de premiers composants horlogers 10 destinées à être détachées étant ainsi oxydées de cette manière avant une étape ultérieure de détachement de chaque premier composant horloger 10, déjà assemblé à son deuxième composant horloger 20 respectif. L’oxydation de la plaquette dans son ensemble n’est pas limitée à ce mode, mais peut être réalisée dans toute configuration, notamment la configuration illustrée aux figures 3 et/ou 4. Comme dans la variante précédente, le premier composant horloger conserve la même forme que dans les modes de réalisation décrits précédemment. Sa surface de liaison reste la plus simple possible, cylindrique. Par exemple, de préférence, aucun lamage n’est ajouté au niveau de sa surface reposant sur la portée 23. En remarque, quand bien même il y a aussi une croissance de silicium oxydé au niveau de la portée 23 formant une surface de contact entre les deux composants horlogers, il n’y a pas de fonction de solidarisation au niveau de cette surface de contact. Ainsi, la surface de solidarisation des deux composants reste la surface cylindrique identique à celle des variantes décrites précédemment.

La figure 10 illustre une troisième variante de réalisation, qui est de même compatible avec le premier et le deuxième mode de réalisation de l’invention et leurs différentes variantes. Cette troisième variante de réalisation diffère de toutes les variantes décrites précédemment en ce qu’elle utilise un troisième composant intermédiaire en silicium, distinct des deux composants horlogers à assembler, dont la fonction est de participer à l’assemblage horloger desdits deux composants horlogers à assembler. Ce troisième composant intermédiaire comprend une troisième zone de liaison, comprenant d’une part une troisième surface de liaison intérieure, destinée à venir en contact avec la deuxième surface de liaison du deuxième composant horloger 20, et d’une part une troisième surface de liaison extérieure, destinée à venir en contact avec la première surface de liaison du premier composant horloger 10. Lors de la quatrième étape d’oxydation du procédé d’assemblage, la troisième zone de liaison du troisième composant intermédiaire va s’oxyder, entraînant la croissance de deux couches de silicium oxydé, respectivement intérieure et extérieure, qui vont venir respectivement en contact avec la première surface de liaison du premier composant horloger et avec la deuxième surface de liaison du deuxième composant horloger, jusqu’à la solidarisation souhaitée des trois composants. Dans cette troisième variante de réalisation, les deux surfaces de liaison 12, 22 de respectivement les deux composants horlogers 10, 20 sont en contact indirect, reliées par une continuité de matière par la zone de liaison du troisième composant intermédiaire, alors qu’elles sont en contact direct dans les modes de réalisation décrits précédemment. Selon l’exemple illustré, le troisième composant intermédiaire 30 se présente sous la forme d’un manchon, disposé autour du deuxième composant horloger au niveau de sa surface de liaison d’une part, et à l’intérieur de l’ouverture de réception (trou de liaison) du premier composant horloger, en vis-à-vis de la première surface de liaison d’autre part. Ce troisième composant intermédiaire est assemblé dans la configuration intermédiaire d’assemblage avec un jeu vis-à-vis de chacun des deux composants horlogers à assembler. Ce jeu présente les mêmes dimensions que le jeu mentionné précédemment entre les deux composants horlogers. Dans cette variante de réalisation, la surface de solidarisation des deux composants horlogers est double, au niveau respectivement des surfaces extérieure et intérieure. Ces deux surfaces de solidarisation sont de forme cylindrique dans ce cas, mais pourraient présenter un contour ouvert, ou prendre des formes par exemple ellipsoïdale, ovoïde, polygonale, etc. et/ou être munies de cannelures. En remarque, quand bien même il y a aussi une croissance de silicium oxydé au niveau de la portée 23 formant une surface de contact entre les deux composants horlogers, il n’y a pas de fonction de solidarisation au niveau de cette surface de contact. Ainsi, les surfaces de solidarisation des deux composants restent bien cylindriques, comme dans les variantes décrites précédemment.

Cette troisième variante de réalisation est par exemple adaptée lorsqu’aucun des deux composants horlogers n’est en silicium. Ils peuvent ainsi par exemple être tous les deux totalement ou majoritairement en céramique. En variante, l’un d’entre eux est majoritairement en céramique, l’autre se trouvant dans un autre matériau. Selon un autre exemple, elle peut être adaptée si les surfaces de liaison respectives des deux composants horlogers à assembler ne présentent pas des dimensions directement compatibles, l’ouverture de réception (le trou de liaison) présentant par exemple un diamètre trop grand relativement au deuxième composant horloger pour atteindre un assemblage direct entre les deux composants horlogers.

Les figures 11 à 14 illustrent respectivement une quatrième et une cinquième variante de réalisation, dans lesquelles le deuxième composant horloger 20 comprend une section transversale ou radiale variable 25, c’est-à-dire une section dont la surface est variable 25, préférablement de manière continue. De plus, elle se trouve aux abords immédiats de la surface de liaison 22, comme cela va être précisé ci-dessous. Les figures 11 à 13 illustrent une quatrième variante de réalisation, qui s’apparente à la première variante de réalisation de la figure 8, dans laquelle la portée 23 est remplacée par une section radiale variable 25, de manière continue entre une frontière au niveau de la deuxième surface de liaison 22 et une section plus importante. Comme représenté par les figures 12 et 13, cette section radiale variable 25 se présente comme une portion de section radiale évolutive, évoluant de manière continue d’une surface de section radiale minimale Se1 , au niveau de la frontière avec la deuxième surface de liaison 22, jusqu’à une surface de section radiale maximale Se2. Dans ce mode de réalisation, le deuxième composant horloger comprend ainsi globalement une première partie cylindrique, de surface de section Se1 , et une deuxième partie cylindrique, de surface de section Se2 plus grande, ces deux parties cylindriques étant liées entre elles par la portion de section radiale variable 25 qui est intercalée. De préférence, cette variation de section susmentionnée est linéaire. En variante, elle pourrait présenter toute autre forme. La deuxième surface de liaison 22 se trouve sur la première partie cylindrique, aux abords immédiats de la section radiale variable 25.

Le premier composant horloger 10 reste inchangé, comprend une ouverture de réception 11 (un trou de liaison). Selon les modes de réalisation, cette ouverture de réception 11 présente une section constante.

La figure 12 illustre particulièrement l’avantage d’une telle construction lors de la mise en oeuvre de la troisième étape du procédé. Lors de l’assemblage temporaire du premier composant horloger 10 avec le deuxième composant horloger 20, l’ouverture de réception 11 (trou de liaison) est glissée à jeu réduit le long du deuxième composant horloger 20, selon un jeu dans les plages de valeurs précisées précédemment en référence à la figure 4b, jusqu’à ce que son extrémité d’entrée vienne en appui contre la portion de section radiale variable 25 du deuxième composant horloger 20, pour atteindre la configuration d’assemblage intermédiaire, non solidarisée, telle que représentée par la figure 12. Le contact ainsi formé entre les deux composants horlogers est donc de type linéique. En remarque, la variation de section de la portion de section radiale variable 25 est telle que la section maximale Se2 est supérieure à la section de l’ouverture de réception 11. Au contraire, la section minimale Se1 est telle que l’ouverture de réception 11 peut coopérer à moindre jeu avec cette section minimale du deuxième composant horloger 20, le jeu étant celui mentionné entre les deux surfaces de liaison 12, 22, comme décrit dans les variantes précédentes.

Dans cette configuration d’assemblage intermédiaire, l’ensemble est avantageusement positionné dans un support 40, comme dans la première variante représentée par la figure 8. Ce support 40 maintient notamment le (ou les) deuxième composant horloger 20 selon une orientation verticale, de sorte à conserver la ligne de contact entre les deux composants horlogers dans un plan sensiblement horizontal, perpendiculaire à l’axe du deuxième composant horloger 20, sous l’effet de la gravité. Selon la quatrième variante de réalisation, le contact linéique entre les deux composants est de forme circulaire, mais pourrait prendre toute sorte de géométries, ou un contour ouvert, et/ou présenter des cannelures, formant un contact linéique discontinu.

La figure 13 représente l’assemblage obtenu après la mise en oeuvre de la quatrième étape, qui implique une solidarisation des deux composants horlogers par un traitement d’oxydation thermique du silicium, tel que décrit précédemment. A l’issue de cette quatrième étape, une couche d’oxyde de silicium 15 d’épaisseur uniforme e 0 x est formée à la surface du composant en silicium, ici le premier composant horloger 10. Comme expliqué précédemment, la formation de cette couche d’oxyde de silicium s’accompagne d’une augmentation du volume, qui déplace la première surface de liaison 12 du premier composant horloger 10 jusqu’au contact de la deuxième surface de liaison 22 du deuxième composant horloger 20, de sorte à induire la solidarisation des deux composants horlogers. En remarque, l’uniformité de l’épaisseur de la couche d’oxyde de silicium 15 est en outre à l’origine d’un arrondissement des arêtes du premier composant horloger 10 en silicium, schématisé par des arcs de cercle sur la figure 13. Selon cette variante de réalisation, au fur et à mesure que la couche d’oxyde de silicium se développe à la surface du premier composant horloger 10, la section de l’ouverture de réception 11 , (le trou de liaison) diminue, ce qui implique le déplacement du premier composant horloger 10 relativement au deuxième composant horloger 20. En effet, la zone de contact linéique remonte progressivement (sur la figure 12, plus généralement se déplace selon l’axe du deuxième composant horloger), en fonction de la réduction de sa section. La portion de section radiale variable 25 du deuxième composant horloger 20 forme donc une rampe de guidage pour le déplacement relatif du premier composant horloger au cours de la quatrième étape, celle d’oxydation, du procédé. Ce phénomène se poursuit jusqu’à ce que le premier composant horloger 10, plus principalement sa ligne de contact avec le deuxième composant horloger 20, atteigne la frontière entre la portion de section radiale variable 25 et la deuxième surface de liaison 22. A ce niveau, la croissance de la couche d’oxyde de silicium n’entraîne plus le déplacement du premier composant horloger 10 mais finalise la solidarisation de leurs deux surfaces de liaison 12, 22 respectives, selon la configuration finale de la figure 13.

En remarque, le déplacement relatif des deux composants horlogers 10, 20 selon cette quatrième variante de réalisation favorise un déplacement selon deux directions, une direction axiale, comme décrit ci-dessus, mais aussi une direction radiale, qui permet le recentrage relatif des deux composants horlogers 10, 20 s’il y a eu un décalage éventuel dans la configuration intermédiaire.

Finalement, cette conformation du deuxième composant horloger 20 permet avantageusement d’une part de former un moyen de pré-positionnement du premier composant horloger 10 et d’autre part d’éviter une variation brusque de section du deuxième composant horloger 10, néfaste en termes de résistance mécanique, notamment si le matériau utilisé est peu résistant aux chocs et/ou si les sections impliquées sont faibles. Il apparaît de plus que cette réalisation est très favorable à l’obtention d’une couche d’oxyde de silicium 15 uniforme, ainsi qu’à un positionnement relatif précis des deux composants horlogers après traitement thermique. Ces avantages susmentionnés sont particulièrement constatés relativement à une configuration qui utilise une portée du deuxième composant horloger, par exemple selon les figures 8 et 9, et encore plus avec une configuration combinant une telle portée avec un lamage qui serait agencé au niveau de l’ouverture de réception 1 1 du premier composant horloger 10. Cette variante de réalisation optimise ainsi le renforcement de la robustesse du procédé de frettage par oxydation. Un avantage de cette variante de réalisation impliquant un contact linéique avant traitement thermique provient notamment du fait de l’uniformité de la couche d’oxyde de silicium obtenue, comme mentionné ci- dessus, ce qui peut s’expliquer par le fait qu’à l’exception de la ligne de contact, l’intégralité des surfaces du composant horloger en silicium reste exposée de la même manière à l’atmosphère oxydante régnant durant le traitement thermique.

Selon un mode de réalisation, la portion de section radiale variable 25 du deuxième composant horloger 20 peut être réalisée par une opération de tournage, notamment si ce deuxième composant horloger est en tout ou partie en céramique, comme mentionné précédemment. De plus, cette section radiale variable 25 peut présenter une variation linéaire, auquel cas elle présente une forme tronconique. Selon un mode de réalisation, elle peut présenter un angle d’ouverture « a » de la portion tronconique, qui représente un compromis entre une petite valeur, qui favorise la résistance mécanique du composant horloger par l’absence de variation brusque de sa section radiale, et donc l’absence d’une concentration de contraintes dans cette zone, et une plus forte valeur, qui favorise le positionnement relatif des deux composants horlogers, en raison d’une sensibilité moindre aux tolérances de fabrication, puisque des écarts dimensionnels de l’ouverture de réception 11 du premier composant horloger 10 ou de la portion de section radiale variable 25 du deuxième composant horloger 20 sont compensés par de faibles déplacements axiaux. Avantageusement, l’angle « a » peut être compris entre 10 et 80 degrés, voire entre 30 et 60 degrés. Le choix d’un angle « a » égal ou proche de 45 degrés représente par exemple un bon compromis. La figure 14 représente une cinquième variante de réalisation, qui s’apparente à la deuxième variante de la figure 9, dans laquelle la portée a été remplacée par une portion de section radiale variable 25, similaire à celle de la quatrième variante décrite ci-dessus. Le fonctionnement obtenu lors de l’étape d’oxydation est similaire à celui décrit pour la variante précédente, et les avantages obtenus sont de même très similaires.

L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits. Par exemple, certaines variantes de réalisation décrites précédemment pourraient être combinées entre elles pour former d’autres variantes de réalisation.

L’invention porte aussi sur un assemblage horloger en tant que tel résultant du procédé d’assemblage horloger décrit précédemment. Cet assemblage horloger comprend donc un premier composant horloger assemblé à un deuxième composant horloger distinct, le premier composant horloger comprenant au moins une partie fonctionnelle et une ouverture de réception (trou de liaison) distincte de ladite partie fonctionnelle, la paroi délimitant ladite ouverture de réception formant une première surface de liaison, le deuxième composant horloger comprenant une deuxième surface de liaison et étant assemblé de manière solidaire au premier composant horloger par le contact direct ou indirect des première et deuxième surfaces de liaison respectives desdits premier et deuxième composants horlogers.

Nous appellerons contact indirect entre lesdites deux surfaces de liaison une configuration dans laquelle une ou plusieurs autres couches de matériaux, distinctes desdits deux composants horlogers, sont intercalées entre lesdites deux surfaces de liaison, formant une continuité de matière entre lesdites deux surfaces de liaison, qui permet la solidarisation des deux composants horlogers.

Dans tous les cas, au moins une des première et deuxième surfaces de liaison ou d’une troisième surface de liaison intérieure et/ou extérieure d’un troisième composant intermédiaire optionnel est en silicium oxydé par traitement thermique de sorte que les premier et deuxième composants horlogers sont solidarisés entre eux par croissance d’une couche de silicium oxydé.

Il apparaît donc que la surface de silicium oxydé suffit par sa croissance à venir en prise sur une surface de liaison correspondante, pour former un serrage suffisant au niveau des surfaces de liaison pour solidariser les deux composants horlogers. Comme exposé précédemment, les deux composants horlogers sont d’abord positionnés dans une configuration intermédiaire d’assemblage, avant la croissance d’une couche de silicium oxydé par traitement thermique qui solidarise les deux composants horlogers dans leur position finale correspondant à leur configuration intermédiaire d’assemblage. Un tel assemblage horloger est donc différent d’un assemblage horloger qui pourrait comprendre un composant en silicium oxydé, mais lié à un autre composant par un moyen traditionnel comme le collage ou le chassage et non pas par l’intermédiaire du silicium oxydé. Dans ce dernier cas, le silicium oxydé serait nécessairement détérioré de manière détectable, par la présence de défauts, par une liaison mécanique réalisée ultérieurement à l’oxydation, au niveau de la liaison entre les deux composants, ce qui entraînerait le risque d’ébréchures ou de fissurations dans la couche de silicium oxydé, outre sa déformation. Au contraire, avec la mise en oeuvre de l’invention, la couche de silicium oxydé reste exempte de défauts au niveau de la surface de liaison des composants horlogers, plus précisément au niveau de leur surface de solidarisation. D’autre part, avec la mise en oeuvre de l’invention, l’ajout de tout autre moyen de fixation des deux composants horlogers n’est pas nécessaire, au contraire d’une solution traditionnelle, même si l’invention n’est pas incompatible avec l’utilisation optionnelle d’un deuxième moyen de fixation complémentaire distinct.

Les composants horlogers décrits précédemment sont de type roue, comme une roue d’échappement, ou de type pignon, comme un pignon d’échappement, ou peuvent être un ressort spiral de balancier, d’une part, et un axe horloger d’autre part. Naturellement, l’invention s’applique plus généralement à tout premier composant horloger de type « femelle » assemblé à tout deuxième composant horloger de type « mâle ».

D’autre part, comme décrit précédemment, l’invention est particulièrement adaptée à au moins un des composants horlogers en céramique, ou majoritairement en céramique. Ce composant horloger peut être le premier et/ou le deuxième composant horloger. Ce composant horloger peut être le composant horloger de type « femelle » et/ou le deuxième composant horloger de type « mâle ».

En remarque, ladite au moins une surface de liaison en silicium oxydé par traitement thermique ou plus généralement la surface de liaison du composant horloger de type femelle peut entourer complètement le deuxième composant horloger de type mâle, ou sur au moins 70% de sa périphérie, ou sur au moins 40% de sa périphérie, en considérant au moins une de ses sections dans un plan transversal, c’est-à-dire sensiblement perpendiculaire à son axe ou à sa direction d’extension longitudinale.

D’autre part, la liaison mécanique entre les deux composants est réalisée sur toute la hauteur de la surface de liaison délimitant l’ouverture de réception du premier composant horloger. La croissance de silicium oxydé est donc réalisée entre les deux surfaces de liaison, c’est-à-dire dans la direction transversale, telle que défini ci-dessus, qui est aussi une direction radiale dans le cas où le deuxième composant se présente sous la forme d’un axe. La surface de solidarisation résultante entre les deux composants horlogers s’étend de manière perpendiculaire à cette croissance transversale ou radiale de silicium oxydé, au niveau de la surface de l’ouverture de réception du composant de type femelle.

En considérant toujours une section transversale (radiale) au niveau de la liaison entre les deux composants horlogers, l’ouverture de réception (trou de liaison) du premier composant horloger peut présenter une première section circulaire et la surface de liaison du deuxième composant horloger peut présenter une deuxième section circulaire, le diamètre de la première section circulaire étant strictement supérieur ou égal au diamètre de la deuxième section circulaire avant ladite oxydation par traitement thermique. En variante, l’une des première ou deuxième surface de liaison peut présenter une première section circulaire, l’autre présentant une section non circulaire, notamment ovoïde ou elliptique ou polygonale, pour permettre un autocentrage de l’assemblage desdits deux composants horlogers lors de leur positionnement en configuration intermédiaire d’assemblage. En variante encore, lesdites deux première et deuxième sections de respectivement les première et deuxième surfaces de liaison peuvent présenter une section de même forme non circulaire, notamment ovoïde ou elliptique ou polygonale. En variante encore, les première et/ou deuxième surfaces de liaison peuvent présenter une section de forme non continue, et/ou constante ou non sur la hauteur de l’ouverture de réception. Il en ressort que la ou les surfaces de solidarisation des deux composants horlogers sont de préférence de forme cylindrique, voire ovoïde ou elliptique ou polygonale, ou inscrite dans une forme cylindrique lorsqu’une surface de solidarisation n’est pas continue, voire ovoïde ou elliptique ou polygonale.

L’ouverture de réception 11 (trou de liaison) du premier composant horloger 10 peut être une ouverture traversante ou une ouverture borgne.

La surface de liaison 12 du premier composant horloger 10, complémentaire à la surface de liaison 22 du deuxième composant horloger 20, peut avantageusement être fractionnée par l’insertion de cannelures 110 prévues notamment pour faciliter l’accès de l’oxygène à la surface de liaison 12 lors du traitement thermique d’oxydation.

En variante, l’aménagement de l’alternance de portions de guidage et de cannelures peut se faire à la surface de liaison 22 du deuxième composant horloger 20, comme illustré par la figure 26. La surface de liaison d’un composant horloger parmi le premier composant horloger et le deuxième composant horloger qui n’est pas en silicium oxydé, mais par exemple en céramique, peut comprendre une structuration pour la rendre plus rugueuse, ou peut comprendre un moletage ou des cannelures ou un clavetage et/ou un plat.

La surface de liaison d’un composant horloger majoritairement en céramique peut être traitée de manière à être rendue compatible chimiquement avec l’oxyde de silicium.

Le deuxième composant horloger peut comprendre une portée de soutien.

En variante, le deuxième composant peut présenter une portion de section variable, notamment qui augmente continûment à partir d’une frontière avec sa deuxième surface de liaison, cette portion de section qui augmente continûment étant ainsi positionnée à l’extérieur de l’ouverture de réception du premier composant horloger, à proximité immédiate avec une extrémité de ladite ouverture de réception. Cette portion de section variable a été décrite plus en détail dans les variantes de réalisation en référence avec les figures 11 à 14.

Ladite surface de liaison en silicium oxydé peut comprendre une épaisseur moyenne supérieure ou égale à 1 miti, voire supérieure ou égale à 1.5 pm. Elle peut comprend une épaisseur moyenne inférieure ou égale à 4 pm. L’invention porte aussi sur un mouvement horloger qui comprend un ou plusieurs assemblages horlogers tels que décrits précédemment.

L’invention porte aussi sur une pièce d’horlogerie, qui comprend au moins un assemblage horloger tel que décrits précédemment ou un tel mouvement horloger.