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EP3070544B1 - Palier antichoc pour piece d'horlogerie - Google Patents

Palier antichoc pour piece d'horlogerie Download PDF

Info

Publication number
EP3070544B1
EP3070544B1 EP16160180.2A EP16160180A EP3070544B1 EP 3070544 B1 EP3070544 B1 EP 3070544B1 EP 16160180 A EP16160180 A EP 16160180A EP 3070544 B1 EP3070544 B1 EP 3070544B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
pivot
outer part
counter
elastic member
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.)
Active
Application number
EP16160180.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3070544A1 (fr
Inventor
Boris LEIMGRUBER
Cyrille Clot
Loïc Pellaton
Lucas Humair
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.)
Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA
Original Assignee
Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle 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 Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA filed Critical Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA
Priority to EP21169119.1A priority Critical patent/EP3869281A1/fr
Publication of EP3070544A1 publication Critical patent/EP3070544A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3070544B1 publication Critical patent/EP3070544B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/02—Shock-damping bearings
    • G04B31/04—Shock-damping bearings with jewel hole and cap jewel

Definitions

  • the present invention relates to the field of watchmaking. It relates, more particularly, to an anti-shock bearing comprising a bearing and a counter-pivot independent from one another.
  • the documents CH 255756 and CH 278334 offer shock-resistant bearings in which the pierced stone, which acts as a cushion, is suspended in a floating manner in its housing by means of an elastic element.
  • This elastic element is held in position by the support of the kitten which carries the counter-pivot.
  • the counter-pivot is subjected to the effect of a return spring which maintains it and which guarantees the axial positioning of the elastic element.
  • the documents CH 333250 , CH 243388 , CH 333591 and CH 296070 disclose bearings in which at least the drilled stone is supported in the housing by means of a one-piece rubber or elastomer ring.
  • the choice of material for the elastic member of these documents is clearly not satisfactory for long term use of the bearing. Rubber and elastomers typically degrade over time and due to inevitable contact with oil, requiring their periodic replacement. In addition, these materials require a form of simple one-piece ring, which is very limited in terms of the possibilities. for the optimization of the mechanical properties of the elastic member.
  • An elastic member of modern shape, having an outer part, a central part, as well as at least one elastic element connecting these two, has significantly more freedom compared to a simple ring in terms of its design, and therefore its properties. mechanical according to all degrees of freedom.
  • the document CH 245429 unveils a bearing comprising a spring element which supports the stone pierced in a central ring.
  • the spring element has bosses located at the end of four elastic arms, the bosses taking place in a groove so that they exert a force on the bottom of the latter.
  • the radial positioning of the drilled stone is very sensitive to the tolerances of the four arms, and its assembly is difficult because it requires the arms to be clipped almost simultaneously into the groove. Furthermore, this groove serves to position the spring element axially.
  • the document CH 313812 discloses a bearing in which a kitten carrying the two stones is supported by means of an elastic ring comprising bulges extending outwardly and inwardly.
  • This elastic ring has very low flexibility perpendicular to its plane, and in view of the fact that the single kitten also carries the counter-pivot, an axial displacement between the housing and the elastic element and / or between the elastic element and the kitten arises during an axial impact.
  • either the kitten will slide against the interior bulges, or the exterior bulges will slide against the wall of the housing, during an axial impact, or both. This slippage will lead to wear of the bulges and / or of the bezel and / or of the housing, and therefore the positioning of the pierced stone is not guaranteed in the long term.
  • the document CH 292136 describes yet another embodiment of a bearing, in which the elastic member consists of a wire spring.
  • This wire spring is maintained and positioned axially in the housing by being wedged between a shoulder and a ring driven into the housing above the wire spring.
  • This bearing is complex and difficult to dismantle for maintenance thanks to said driven ring.
  • the document US 2,700,273 describes a bearing in which a ring of circular section is located at the bottom of the housing and against which a bevelled wall of the kitten rests in order to position the kitten radially, but not axially.
  • the bevelled wall slides on the ring in order to make the kitten move against a spring.
  • the kitten is therefore not integral with the ring, and is free to move relative to the latter, which does not guarantee good positioning of the pierced stone.
  • the document FR 2020047 describes a bearing integrated into a racket, and is mounted on the rooster through the latter. This level is complex and seems very difficult, if not impossible, to implement while maintaining an acceptable tolerance of the position of the pierced stone. The correct positioning of the latter is therefore difficult to ensure.
  • the document CH 262967 describes a bearing without chaton in which an elastic member carrying the drilled stone, a spacer in the form of a ring as well as a counterpivot stone are stacked in a housing and are held there by means of the forces of a spring ring applied axially on the upper face of the counterpivot stone. These elements are simply placed on top of each other in the housing with play, which does not ensure their correct positioning at all times.
  • the aim of the invention is to provide anti-shock bearings in which the aforementioned defects are at least partially overcome.
  • the invention relates to an anti-shock bearing for a timepiece, as defined by independent claim 1.
  • Preferred variants are defined in the dependent claims.
  • This bearing comprises a housing comprising a wall and a bottom, and an opening in said bottom, said opening being intended to receive a shank with an axis, such as a balance axis.
  • an elastic member comprising an outer part adapted to position the elastic member, a central part comprising a pad located in front of said opening, and at least one elastic element connecting said outer part to said part.
  • the bearing comprises, as generally known, a hole intended to receive the extension of the axis.
  • the pad can be formed by a separate part fixed to the central part, such as by a stone drilled in synthetic precious stone, a ring made of metallic material or of silicon-based material (such as mono- or polycrystalline silicon, its oxide, its nitride, its carbide, also mono or polycrystalline), or can be integral with the central part.
  • a counter-pivot is located in the housing opposite the pad, where it is supported by a kitten located in the housing.
  • the counter-pivot is subjected to a force exerted by a return spring arranged to push it in the direction of said bottom of the housing, and therefore to maintain it in its rest position.
  • the counter-pivot can be a counter-pivot stone made of synthetic precious stone, an element made of metallic material or of silicon-based material (such as mono- or polycrystalline silicon, its oxide, its nitride, its carbide, also mono- or polycrystalline silicon. or polycrystalline).
  • the outer part of the elastic member which may for example take substantially the form of a ring, is fixed to the kitten.
  • This fixing can be obtained by welding, brazing, gluing, pinning.
  • the outer part of the elastic member can be held in the kitten by friction generated by elastic forces exerted between said outer part and an internal wall of the kitten by driving under elastic regime, additional elastic tongues or fingers or similar. Consequently, the elastic member is well positioned relative to the kitten and therefore to the counter-pivot at all times, even in the event of a very severe impact.
  • the kitten comprises an inner shoulder in which said outer part takes place.
  • the axial positioning of the elastic element relative to the kitten can therefore be easily guaranteed.
  • said shoulder has a height less than the thickness of said outer part, so that, in the rest position of the bearing, said outer part is in contact with the bottom of the housing, said kitten remaining out of contact with said bottom of the bearing. lodging.
  • chaton and the counter-pivot are integral and therefore be in one piece, for example in the case of manufacture by micromachining.
  • the bottom of the housing comprises a shoulder arranged to be in contact with the outer part of the elastic member. Consequently, the elastic element and the central part of the elastic member are not in contact with the bottom of the housing, and applies for any embodiment stated above.
  • the figures 1 to 4 illustrate a shock-proof bearing serving as an example not forming the subject of the invention, in the rest position.
  • the geometric axis of the bearing is defined as being perpendicular to the intersection of the axes AA and BB indicated on the figure 2 .
  • the “radial” and “axial” directions are therefore understood with respect to the axis of the bearing.
  • This bearing comprises, as is generally the case, a housing 3 in which the components of the bearing are housed.
  • this housing 3 is formed in a cup intended to be secured to a frame element of a timepiece movement, such as a plate or a bridge.
  • the housing 3 can be formed directly in the body of a plate or a bridge, by machining it there directly.
  • the housing is delimited by a bottom 3a, extending in a plane perpendicular to the axis of the bearing 1, and by a wall 3b, substantially cylindrical, which extends perpendicular to the plane of the bottom 3a and parallel to the bearing axis 1.
  • the housing 3 comprises, as is generally known, a central opening 5 in its bottom 3a, substantially coaxial with the housing, and in which a rod with a pivot pin (not shown), such as a balance pin, is intended to take place.
  • a pivot pin such as a balance pin
  • the bottom 3a of the housing 3 comprises a shoulder 7 against which is positioned an elastic member 9.
  • This elastic member comprises an outer part 9a substantially in the form of a ring, a central part 9c also substantially in the form of a ring, and at least one (of preferably two, three or four, larger numbers not being excluded) elastic element 9b connecting the outer part to the central part 9c.
  • the shapes and configurations of the elastic elements 9b can be various, such as those disclosed in the documents EP 2 206 022 , CH 704739 on behalf of the applicant.
  • the material of the elastic member can be chosen from crystalline or amorphous metals such as steel and nickel, ceramics such as sapphire, alumina, ruby etc., or a material based on silicon, c 'that is to say mono- or polycrystalline silicon, its oxide, its nitride, its carbide or the like, all these compounds also being monocrystalline or polycrystalline.
  • the elastic member 9 is held elastically in the housing.
  • the outer part 9a can be positioned either by driving in with elastic deformation, or by additional elastic elements such as tongues or fingers extending outwardly from the outer part 9a, and bearing against the cylindrical wall of the housing 3.
  • the outer part 9a rests elastically against the wall of the housing, which generates mutually complementary forces on the wall and on the outer part 9a in a substantially radial direction. These forces generate friction which is sufficient to secure these components to one another during operation of the bearing.
  • a pad 11 At the center of the central part 9c of the elastic member 9 is a pad 11, here illustrated in the form of a pierced stone 11 provided with a central hole 11a to receive the end part of the axis.
  • this pierced stone 11 is of the classical type, in ruby, but can also be formed from a metal ring, or obtained from a silicon-based material (such as mono- or polycrystalline silicon, its oxide, its nitride, its carbide, also mono or polycrystalline), or the like, and is driven, welded or glued in a corresponding opening located in the central part.
  • a pierced stone 11 can be integrated into the central part 9c by growing the material of the central part 9c.
  • the central part 9c may have a continuous or discontinuous circular geometry (for example by being split or formed of several bumps), or else of continuous or discontinuous polygonal geometry.
  • the pad may have come integrally with the central part 9c, that is to say formed with a hole in the central part 9c.
  • the central part 9c adjacent to the hole 11a is considered to be the pad 11, which is not necessarily a separate part from the central part 9c.
  • the elastic member 9 being positioned on the shoulder 7 of the bottom 3a of the housing 3, and neither the elastic element (s) 9b, nor the central part 9c, nor the pad 11 being in contact with the bottom 3a of housing 3, the illustrated bearing is of the so-called “floating” or “no trigger threshold” type.
  • the elastic element (s) 9b and / or the central part 9c and / or the pad 11 can be in contact with the bottom 3a, either on a flat face or on a conical face, like c 'is generally known, in particular in the bearings developed by Mr. antagonist Erismann during the 1930s and 1940s.
  • the bearing 1 of this example also comprises a counter-pivot 13, arranged opposite the bearing 11, and intended to come into contact with the end of the axle in the event of an axial impact.
  • the counter-pivot 13 is a counter-pivot stone 13 of the conventional type, made of ruby, but can also be formed of metal, of a silicon-based material (such as mono- or polycrystalline silicon, its oxide, its nitride, its carbide, also mono or polycrystalline), or the like.
  • the counter-pivot 13 is mounted in a suitable seat 15d provided in a chaton 15 with radial play between these two parts.
  • the counter-pivot 13 could also be glued, welded, driven out or crimped in the chaton 15.
  • the kitten 15 takes place in the housing 3 with radial play, and comprises a first bearing surface 15a shaped so that, in the rest position of the bearing, it comes into contact with the outer part 9a of the elastic member. 9 under the effect of a return spring 17.
  • the return spring comprises tongues 17a which bear against the counter-pivot 13 in an axial direction.
  • the mounting of the return spring 17 in notches 21 provided for this purpose in the housing 3 is well known, and it goes without saying that other forms of elastic elements are also possible. These aspects therefore do not need to be described in more detail.
  • the elastic member 9 is held elastically in the housing 3, and not by a force supplied by the return spring 17 and transmitted to the outer part 9a via the kitten 15, makes it possible to decouple the positioning of the bearing 11 of that of the counter-pivot 13. Indeed, the elastic member 9 is maintained in the correct position on its own. In the event of a strong axial impact which would raise the counter-pivot 13 and possibly also the chain link 15, the elastic member 9 therefore remains in position against the shoulder 7, without risk of displacement, rotation or deflection of the elastic member. 9.
  • the kitten 15 comprises a second bearing surface 15b shaped so that it comes into contact with the central part 9c of the elastic member 9 when the bearing is in the rest position.
  • This variant provides, compared to that in which said second bearing surface 15b would be absent (see below), a greater axial contact distance between the central hole 11a of the pierced bearing 11 and the pivot of the axis of the mobile.
  • the second bearing surface 15b serves as a stop to avoid any risk that the two stones 11, 13, or even the pad 11 and the counter-pivot 13, may come into contact during a very large impact.
  • the elastic elements 9b remain free at all times, and cannot come into contact either with the bottom 3a of the housing 3, or with the kitten 15: the kitten is provided with an annular groove 15c for this purpose.
  • the elastic member has a constant height, and consequently the first bearing surface 15a and the second bearing surface 15b of the kitten are located substantially in the same plane.
  • the elastic member 9 does not have a constant height, the position of the second bearing surface 15b relative to the first bearing surface 15a can be adapted accordingly.
  • FIG. 12 also illustrates an example similar to that of the figures 3 and 4 , which differs from the latter in that the seat 15d in which the counter-pivot 13 is positioned comprises a tapered side wall, which tightens towards the bottom 3a of the housing 3. This taper facilitates the fitting of the counter-pivot 13 in the kitten.
  • the elastic member 9 comprises, projecting from the upper surface of its outer part 9a (that is to say the surface of the side of the counter-pivot 13, and therefore opposite the bottom 3a of the housing 3) , at least one positioning stop 9d serving to axially position the counter-pivot 13.
  • This positioning stop 9d may be in the form of a stud or one or more rectilinear or curved ridges, against which / which is brought the counter-pivot 13 by the return spring 17 when the bearing is in the rest position.
  • the positioning stop 9d can be, for example, an annular groove.
  • the positioning stop 9d may or may not be integral with the outer part 9a of the elastic member 9.
  • this example presents a simple counter-pivot 13 and does not include a kitten.
  • the bearing proposed in these figures therefore has fewer components than the example of figures 1 to 4 and is more economical to implement.
  • the same principle also applies to a construction having a kitten, and this, particularly in the case where the kitten is a simple ring, circular or split, driven flush around the counter-pivot 13.
  • the counter-pivot 13 and the chaton 15 of the example of figures 1 to 4 can come in one piece for the case where no play between these components is deemed necessary, the shape of the chaton 15, and particularly that of the first and second bearing surfaces 15a, 15b and that of the groove 15c, being taken up in the form of the counter-pivot 13. This variant is not illustrated.
  • the wall of the housing 3 does not necessarily have to be cylindrical, but may include protrusions and / or notches, which could influence the direction of the forces exerted between the outer part 9a and the wall of the housing 3.
  • the figures 9-11 further illustrate a variant of an anti-shock bearing 1, this time according to the invention, the figure 9 being a cutaway perspective view, the figure 10 being a section corresponding to said section, and the figure 11 being a section perpendicular to said section. Again, in these figures, only the reference signs mentioned in the text in connection with these figures have been shown so as not to overload these figures.
  • Tier 1 of figures 9-11 differs from those of figures 1-8 in that the elastic member 9 is no longer held directly in the housing 3, but is fixed in the kitten 15, according to the invention.
  • This fixing can be achieved by means of the friction generated by elastic forces exerted between said outer part 9a and the wall of the kitten (driving, elastic elements, as mentioned above), or by gluing, welding, brazing, pinning or the like.
  • the kitten 15 comprises an inner shoulder 15e, arranged in the lower part of its inner periphery 15f.
  • this inner shoulder is annular, but other shapes are also possible depending on the shape of the outer part 9a of the elastic member 9.
  • the 15th internal shoulder is superfluous and can be omitted.
  • the inner shoulder 15a has a height less than the thickness of the outer part 9a, so that the kitten 15 does not come into contact with the bottom 3a of the housing 3. Consequently, the outer part 9a remains in contact with it. the shoulder 7 of the bottom 3a of the housing 3.
  • said height is greater than said thickness, or that these two are equal.
  • the periphery 17b of the return spring 17 is not in contact with the kitten or the counter-pivot 13 in its rest position. Nevertheless, said periphery 17b can serve as an axial stop in order to limit the axial displacement of the kitten 15 during a strong impact.
  • the counter-pivot 13 is driven out, welded, brazed or glued in the upper part of the kitten 15, which is tubular in shape, but it is also possible for the counter-pivot 13 to take position against a suitable shoulder, as is the case in figures 1 to 6 , with or without clearance between these two elements.
  • the counter-pivot 13 and the chaton 15 may come as one piece and therefore be in one piece, the counter-pivot 13 consequently taking the form of the counter-pivot 13 - chain 15 assembly as can be seen in the figures. figures 9 to 10 . This reduces the number of bearing parts when manufactured by micromachining

Landscapes

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  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Elle concerne, plus particulièrement, un palier antichoc comprenant un coussinet et un contre-pivot indépendants l'un de l'autre.
    • Etat de la technique
  • Les documents CH 255756 et CH 278334 proposent des paliers antichocs dans lesquels la pierre percée, qui fait office de coussinet, est suspendue de manière flottante dans son logement au moyen d'un élément élastique. Cet élément élastique est maintenu en position par l'appui du chaton qui porte le contre-pivot. Le contre-pivot est soumis à l'effet d'un ressort de rappel qui le maintient et qui garantit le positionnement axial de l'élément élastique.
  • Le positionnement de l'élément élastique, et donc du coussinet, est en conséquence dépendant du chaton. Dans le cas d'un grand choc axial ou diagonal qui soulèverait le contre-pivot et le chaton, l'organe élastique n'est plus maintenu en position par le ressort de rappel et par le chaton, ni par rapport au logement, ni par rapport au contre-pivot. Il peut donc arriver que l'élément élastique se déplace d'une manière non-désirée, soit par rapport au logement, soit par rapport au contre-pivot. Par conséquent, le bon positionnement de la pierre percée n'est pas garanti à tout moment.
  • Les documents CH 333250 , CH 243388 , CH 333591 et CH 296070 divulguent des paliers dans lesquels au moins la pierre percée est soutenue dans le logement au moyen d'une bague monobloc en caoutchouc ou élastomère. Le choix de matériau pour l'organe élastique de ces documents n'est clairement pas satisfaisant pour une utilisation à long terme du palier. Le caoutchouc et les élastomères se dégradent typiquement au fil du temps et à cause de contact inévitable avec de l'huile, nécessitant leur remplacement périodique. Par ailleurs, ces matériaux nécessitent une forme de bague simple monobloc, ce qui est très limité au niveau des possibilités pour l'optimisation des propriétés mécaniques de l'organe élastique. Un organe élastique de forme moderne, présentant une partie extérieure, une partie centrale, ainsi qu'au moins un élément élastique reliant ces deux, présente significativement plus de liberté par rapport à une bague simple au niveau de sa conception, et donc de ses propriétés mécaniques selon tous les degrés de liberté.
  • Le document CH 245429 dévoile un palier comprenant un élément ressort qui soutient la pierre percée dans un anneau central. L'élément ressort comporte des bossages situés à l'extrémité de quatre bras élastiques, les bossages prenant place dans une rainure de telle sorte qu'ils exercent une force sur le fond de cette dernière. Le positionnement radial de la pierre percée est très sensible aux tolérances des quatre bras, et son montage est difficile, car il nécessite que les bras soient clipsés quasi-simultanément dans la rainure. Par ailleurs, cette rainure sert pour positionner l'élément ressort axialement.
  • Le document CH 313812 divulgue un palier dans lequel un chaton portant les deux pierres est soutenu par l'intermédiaire d'une bague élastique comprenant des renflements s'étendant vers l'extérieur et vers l'intérieur. Cette bague élastique présente une très faible flexibilité perpendiculaire à son plan, et au vu du fait que le chaton unique porte également le contre-pivot, un déplacement axial entre le logement et l'élément élastique et/ou entre l'élément élastique et le chaton découle lors d'un choc axial. En effet, soit le chaton va glisser contre les renflements intérieurs, soit les renflements extérieurs vont glisser contre la paroi du logement, lors d'un choc axial, soit ces deux. Ce glissement entraînera une usure des renflements et/ou du chaton et/ou du logement, et donc le positionnement de la pierre percée n'est pas assuré à long terme.
  • Le document CH 292136 décrit encore un autre mode de réalisation d'un palier, dans lequel l'organe élastique est constitué d'un ressort-fil. Ce ressort-fil est maintenu et positionné axialement dans le logement en étant coincé entre un épaulement et une bague chassée dans le logement en dessus du ressort-fil. Ce palier est complexe et difficile à démonter pour son entretien grâce à ladite bague chassée.
  • Le document US 2,700,273 décrit un palier dans lequel une bague de section circulaire se trouve au fond du logement et contre laquelle une paroi biseautée du chaton s'appuie afin de positionner radialement, mais pas axialement, le chaton. En cas de choc radial, la paroi biseautée glisse sur la bague afin de faire déplacer le chaton à l'encontre d'un ressort. Le chaton n'est donc pas solidaire de la bague, et est libre de se déplacer par rapport à cette dernière, ce qui ne garantit pas un bon positionnement de la pierre percée.
  • Le document FR 2020047 décrit un palier intégré à une raquette, et est monté sur le coq par l'intermédiaire de ce dernier. Ce palier est complexe et semble très difficile, voire impossible, à mettre en œuvre tout en maintenant une tolérance acceptable de la position de la pierre percée. Le bon positionnement de cette dernière est donc difficile à assurer.
  • Finalement, le document CH 262967 décrit un palier sans chaton dans lequel un organe élastique portant la pierre percée, une entretoise en forme de bague ainsi qu'une pierre contrepivot sont empilés dans un logement et y sont maintenus par l'intermédiaire des efforts d'une bague ressort appliqués axialement sur la face supérieure de la pierre contrepivot. Ces éléments sont simplement posés l'un sur l'autre dans le logement avec jeu, qui n'assure pas leur bon positionnement à toute moment.
  • Le but de l'invention est de proposer des paliers antichocs dans lesquels les défauts susmentionnés sont au moins partiellement surmontés.
    • Divulgation de l'invention
  • De façon plus précise, l'invention concerne un palier antichoc pour pièce d'horlogerie, comme défini par la revendication indépendante 1. Des variantes préférées sont définies dans les revendications dépendantes.
  • Ce palier comprend un logement comprenant une paroi et un fond, et une ouverture dans ledit fond, ladite ouverture étant destinée à recevoir un tigeron d'un axe, tel qu'un axe de balancier.
  • Disposé dans le logement se trouve un organe élastique comportant une partie extérieure adaptée pour positionner l'organe élastique, une partie centrale comprenant un coussinet situé en face de ladite ouverture, et au moins un élément élastique reliant ladite partie extérieure à ladite partie centrale. Le coussinet comprend, comme généralement connu, un trou destiné à recevoir le prolongement de l'axe. Le coussinet peut être formé par une pièce distincte fixée à la partie centrale, comme par une pierre percée en pierre précieuse synthétique, une bague en matière métallique ou en matière à base de silicium (telle que le silicium mono- ou polycristallin, son oxyde, son nitrure, son carbure, également mono-ou polycristallin), ou peut être venu de matière avec la partie centrale.
  • Un contre-pivot est situé dans le logement en face du coussinet, où il est soutenu par un chaton situé dans le logement. Le contre-pivot est soumis à une force exercée par un ressort de rappel agencé pour le pousser en direction dudit fond du logement, et donc à le maintenir dans sa position de repos. Le contre-pivot peut être une pierre contre-pivot en pierre précieuse synthétique, un élément en matière métallique ou en matière à base de silicium (telle que le silicium mono- ou polycristallin, son oxyde, son nitrure, son carbure, également mono-ou polycristallin).
  • Selon l'invention, la partie extérieure de l'organe élastique, qui peut prendre par exemple substantiellement la forme d'une bague, est fixée au chaton. Cette fixation peut être obtenue par soudage, brasage, collage, goupillage. De manière alternative, la partie extérieure de l'organe élastique peut être maintenue dans le chaton par des frottements engendrés par des efforts élastiques exercés entre ladite partie extérieure et une paroi interne du chaton par chassage sous régime élastique, de languettes ou doigts élastiques supplémentaires ou similaire. Par conséquent, l'organe élastique est bien positionné par rapport au chaton et donc au contre-pivot à tout moment, même en cas de choc très important.
  • On doit noter, par ailleurs, que l'homme du métier peut choisir selon ses besoins et en fonction de la géométrie du palier et des conditions d'utilisation s'il est plus avantageux de choisir un positionnement de l'organe élastique par rapport au logement, ou par rapport au chaton et donc au contre pivot.
  • Avantageusement, le chaton comprend un épaulement intérieur dans lequel ladite partie extérieure prend place. Le positionnement axial de l'élément élastique par rapport au chaton peut donc être aisément garanti.
  • Avantageusement, ledit épaulement présente une hauteur inférieure à l'épaisseur de ladite partie extérieure, de telle sorte que, en position de repos du palier, ladite partie extérieure est en contact avec le fond du logement, ledit chaton restant hors contact avec ledit fond du logement.
  • Il est également possible que le chaton et le contre-pivot soient venus de matière et donc soient monoblocs, par exemple en cas de fabrication par micro-usinage.
  • Avantageusement, le fond du logement comprend un épaulement agencé pour être en contact avec la partie extérieure de l'organe élastique. Par conséquent, l'élément élastique et la partie centrale de l'organe élastique ne sont pas en contact avec le fond du logement, et s'applique pour tout mode de réalisation énoncé ci-dessus.
    • Brève description des dessins
  • D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • Les Figures 1 à 8 et 12 décrivent des exemples de paliers qui ne font pas partie de l'invention telle que revendiquée, mais qui aident à mieux la comprendre.
    • Fig. 9 est une vue perspective coupée et les figures 10-11 sont des vues en coupe d'un palier antichoc selon l'invention telle que revendiquée.
    Mode de réalisation de l'invention
  • Les figures 1 à 4 illustrent un palier antichoc faisant office d'exemple ne faisant pas objet de l'invention, en position de repos. L'axe géométrique du palier est défini comme étant perpendiculaire à l'intersection des axes A-A et B-B indiqués sur la figure 2. Les directions « radiales » et « axiales » s'entendent donc par rapport à l'axe du palier.
  • Ce palier comporte, comme c'est généralement le cas, un logement 3 dans lequel sont logés les composants du palier. Dans l'exemple illustré, ce logement 3 est formé dans une coupelle destinée à être solidarisée à un élément de bâti d'un mouvement d'horlogerie, tel qu'une platine ou un pont. Alternativement, le logement 3 peut être formé directement dans le corps d'une platine ou d'un pont, en l'y usinant directement. Le logement est délimité par un fond 3a, s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du palier 1, et par une paroi 3b, substantiellement cylindrique, qui s'étend de façon perpendiculaire au plan du fond 3a et parallèle à l'axe du palier 1.
  • Le logement 3 comprend, comme c'est généralement connu, une ouverture centrale 5 dans son fond 3a, substantiellement coaxiale au logement, et dans laquelle un tigeron d'un axe de pivotement (non illustré), tel qu'un axe de balancier, est destiné à prendre place.
  • Le fond 3a du logement 3 comprend un épaulement 7 contre lequel est positionné un organe élastique 9. Cet organe élastique comprend une partie extérieure 9a substantiellement en forme de bague, une partie centrale 9c également substantiellement en forme de bague, et au moins un (de préférence deux, trois ou quatre, des plus grands nombres n'étant pas exclus) élément élastique 9b reliant la partie extérieure à la partie centrale 9c. Les formes et les configurations des éléments élastiques 9b peuvent être diverses, telles que celles divulguées dans les documents EP 2 206 022 , CH 704739 au nom du déposant. Le matériau de l'organe élastique peut être choisi parmi les métaux cristallins ou amorphes tels que l'acier et le nickel, les céramiques telles que le saphir, l'alumine, le rubis etc., ou un matériau à base de silicium, c'est-à-dire le silicium mono- ou polycristallin, son oxyde, son nitrure, son carbure ou similaire, tous ces composés étant également monocristallin ou polycristallin.
  • Contrairement aux paliers divulgués dans les documents CH 255756 et CH 278334 cités en préambule, l'organe élastique 9 est maintenu élastiquement dans le logement. La partie extérieure 9a peut être positionnée soit par chassage avec déformation élastique, soit par des éléments élastiques supplémentaires tels que des languettes ou doigts s'étendant vers l'extérieur de la partie extérieure 9a, et prenant appui contre la paroi cylindrique du logement 3. La partie extérieure 9a s'appuie élastiquement contre la paroi du logement, ce qui engendre des forces mutuellement complémentaires sur la paroi et sur la partie extérieure 9a selon une direction substantiellement radiale. Ces forces engendrent un frottement qui suffit à solidariser ces composants l'un avec l'autre lors du fonctionnement du palier.
  • Au centre de la partie centrale 9c de l'organe élastique 9 se trouve un coussinet 11, ici illustré sous la forme d'une pierre percée 11 pourvue d'un trou central 11a pour recevoir la partie terminale de l'axe. Comme illustré, cette pierre percée 11 est de genre classique, en rubis, mais peut également être formée d'une bague en métal, ou obtenue dans une matière à base de silicium (telle que le silicium mono- ou polycristallin, son oxyde, son nitrure, son carbure, également mono-ou polycristallin), ou similaire, et est chassée, soudée ou collée dans une ouverture correspondante située dans la partie centrale. Alternativement, une telle pierre percée 11 peut être intégrée à la partie centrale 9c par croissance du matériau de la partie centrale 9c. La partie centrale 9c peut présenter une géométrie circulaire continue ou discontinue (par exemple en étant fendu ou formé de plusieurs bosses), ou bien de géométrie polygonale continue ou discontinue.
  • Encore alternativement, le coussinet peut être venu d'une pièce avec la partie centrale 9c, c'est-à-dire formée avec un trou dans la partie centrale 9c. Dans un tel cas, la partie centrale 9c adjacente au trou 11a est considérée comme étant le coussinet 11, qui n'est pas obligatoirement une pièce distincte de la partie centrale 9c.
  • L'organe élastique 9 étant positionné sur l'épaulement 7 du fond 3a du logement 3, et ni le ou les élément(s) élastique(s) 9b, ni la partie centrale 9c, ni le coussinet 11 étant en contact avec le fond 3a du logement 3, le palier illustré est de type dit « flottant » ou « sans seuil de déclenchement ». Alternativement, le ou les élément(s) élastique(s) 9b et/ou la partie centrale 9c et/ou le coussinet 11 peuvent être en contact avec le fond 3a, soit sur une face plane, soit sur une face conique, comme c'est généralement connu, en particulier dans les paliers développés par Monsieur Gérard Erismann pendant les années 1930 et 1940.
  • Le palier 1 de cet exemple comprend également un contre-pivot 13, agencée en face du coussinet 11, et destinée à entrer en contact avec l'extrémité de l'axe en cas de choc axial. Comme illustré, le contre-pivot 13 est une pierre contre-pivot 13 de genre classique, en rubis, mais peut également être formé en métal, en matière à base de silicium (telle que le silicium mono- ou polycristallin, son oxyde, son nitrure, son carbure, également mono-ou polycristallin), ou similaire.
  • Le contre-pivot 13 est monté dans un siège 15d approprié prévu dans un chaton 15 avec un jeu radial entre ces deux pièces. Alternativement, le contre-pivot 13 pourrait aussi être collé, soudé, chassé ou serti dans le chaton 15.
  • Le chaton 15 prend place dans le logement 3 avec un jeu radial, et comprend une première surface d'appui 15a conformée de telle sorte que, en position de repos du palier, elle entre en contact avec la partie extérieure 9a de l'organe élastique 9 sous l'effet d'un ressort de rappel 17. Le ressort de rappel comprend des languettes 17a qui s'appuient contre le contre-pivot 13 selon une direction axiale. Le montage du ressort de rappel 17 dans des encoches 21 prévues à cet effet dans le logement 3 est bien connu, et il va sans dire que d'autres formes d'éléments élastiques sont également possibles. Ces aspects ne doivent donc pas être décrits plus en détails.
  • Le fait que l'organe élastique 9 est maintenu élastiquement dans le logement 3, et non pas par une force fournie par le ressort de rappel 17 et transmise à la partie extérieure 9a par l'intermédiaire du chaton 15, permet de découpler le positionnement du coussinet 11 de celui du contre-pivot 13. En effet, l'organe élastique 9 est maintenu en bonne position tout seul. En cas de fort choc axial qui soulèverait le contre-pivot 13 et éventuellement aussi le chaton 15, l'organe élastique 9 reste donc en position contre l'épaulement 7, sans risque de déplacement, de rotation ou de dévoiement de l'organe élastique 9.
  • Avantageusement, le chaton 15 comprend une seconde surface d'appui 15b conformée de telle sorte qu'elle entre en contact avec la partie centrale 9c de l'organe élastique 9 lorsque le palier est en position de repos. Cette variante procure, par rapport à celle dans laquelle ladite seconde surface d'appui 15b serait absente (voir ci-dessous), une plus grande distance axiale de contact entre le trou central 11a du coussinet percée 11 et le pivot de l'axe du mobile. De plus, la seconde surface d'appui 15b sert de butée pour éviter tout risque que les deux pierres 11, 13, voire le coussinet 11 et le contre-pivot 13, puissent entrer en contact lors d'un choc de très grande importance. Par ailleurs, les éléments élastiques 9b restent à tout moment libres, et ne peuvent pas entrer en contact ni avec le fond 3a du logement 3, ni avec le chaton 15 : le chaton est pourvu d'une rainure annulaire 15c dans ce but.
  • Dans l'exemple illustré, l'organe élastique présente une hauteur constante, et par conséquent la première surface d'appui 15a et la seconde surface d'appui 15b du chaton se trouvent substantiellement dans un même plan. Dans le cas où l'organe élastique 9 ne présente pas une hauteur constante, la situation de la seconde surface d'appui 15b par rapport à la première surface d'appui 15a peut être adaptée en conséquence.
  • Cependant, comme illustré dans les figures 5 et 6 dans des vues semblables à celles des figures 3 et 4 respectivement, il n'est pas obligatoire que le chaton 15 comporte cette seconde surface d'appui 15b - une suppression de cette caractéristique permettrait un meilleur recentrage du coussinet 11 après un choc radial. Le palier 1 reste amélioré par rapport à ceux des documents CH 255756 et CH 278334 . Dans ces figures, seuls les signes de référence mentionnés dans le texte en lien avec ces figures ont été représentés afin de ne pas les surcharger. La figure 12 illustre également un exemple semblable à celui des figures 3 et 4, qui diffère de ce dernier en ce que le siège 15d dans lequel le contre-pivot 13 est positionné comprend une paroi latérale conique, qui se resserre en direction du fond 3a du logement 3. Cette conicité facilite le posage du contre-pivot 13 dans le chaton.
  • Les figures 7 et 8 illustrent dans des vues semblables à celles des figures 3 et 4 respectivement, encore un exemple dans laquelle aucun chaton 15 n'est présent. À nouveau, dans ces figures, seuls les signes de référence mentionnés dans le texte en lien avec ces figures ont été représentés afin de ne pas surcharger ces figures.
  • Dans l'exemple des figures 7 et 8, l'organe élastique 9 comprend, s'étendant en saillie de la surface supérieure de sa partie extérieure 9a (c'est-à-dire la surface du côté du contre-pivot 13, et donc opposée au fond 3a du logement 3), au moins une butée de positionnement 9d servant à positionner axialement le contre-pivot 13. Cette butée de positionnement 9d peut être en forme de plot ou d'une ou plusieurs stries rectilignes ou courbées, contre laquelle/lesquelles est amené le contre-pivot 13 par le ressort de rappel 17 lorsque le palier est en position de repos. La butée de positionnement 9d peut être, par exemple, une strie annulaire. Par ailleurs, la butée de positionnement 9d peut être venue d'une pièce ou non avec la partie extérieure 9a de l'organe élastique 9.
  • Par conséquent, cet exemple présente un contre-pivot 13 simple et ne comporte pas de chaton. Le palier proposé dans ces figures présente donc moins de composants que l'exemple des figures 1 à 4 et est plus économique à mettre en œuvre. Néanmoins, le même principe s'applique également à une construction présentant un chaton, et ce, particulièrement dans le cas où le chaton est une simple bague, circulaire ou fendue, chassée à fleur autour du contre-pivot 13.
  • On peut encore envisager d'autres modifications aux paliers des figures 1-8.
  • Par exemple, le contre-pivot 13 et le chaton 15 de l'exemple des figures 1 à 4 peuvent venir d'une pièce pour le cas où aucun jeu entre ces composants n'est jugé nécessaire, la forme du chaton 15, et particulièrement celle des première et seconde surfaces d'appui 15a, 15b et celle de la rainure 15c, étant reprise dans la forme du contre-pivot 13. Cette variante n'est pas illustrée.
  • La paroi du logement 3 ne doit pas forcément être cylindrique, mais peut comporter des protubérances et/ou des encoches, qui pourraient influencer la direction des forces exercées entre la partie extérieure 9a et la paroi du logement 3.
  • Les figures 9-11 illustrent encore une variante d'un palier antichoc 1, cette fois selon l'invention, la figure 9 étant une vue en perspective coupée, la figure 10 étant une section correspondant à ladite coupe, et la figure 11 étant une section perpendiculaire à ladite coupe. À nouveau, dans ces figures, seuls les signes de référence mentionnés dans le texte en lien avec ces figures ont été représentés afin de ne pas surcharger ces figures.
  • Le palier 1 des figures 9-11 diffère de ceux des figures 1-8 en ce que l'organe élastique 9 n'est plus maintenu directement dans le logement 3, mais est fixé dans le chaton 15, selon l'invention. Cette fixation peut être réalisée au moyen des frottements engendrés par des efforts élastiques exercés entre ladite partie extérieure 9a et la paroi du chaton (chassage, éléments élastiques, comme mentionné ci-dessus), ou par collage, soudage, brasage, goupillage ou similaire.
  • À cette fin, le chaton 15 comprend un épaulement intérieur 15e, aménagé dans la partie inférieure de son pourtour intérieur 15f. Comme illustré dans les figures 9 à 11, cet épaulement intérieur est annulaire, mais d'autres formes sont également envisageables en fonction de la forme de la partie extérieure 9a de l'organe élastique 9. Dans le cas d'une fixation par collage, soudage, goupillage ou similaire, l'épaulement intérieur 15e est superflu et peut être supprimé.
  • L'épaulement intérieur 15a présente une hauteur inférieure à l'épaisseur de la partie extérieure 9a, de telle sorte que le chaton 15 ne rentre pas en contact avec le fond 3a du logement 3. Par conséquent, la partie extérieure 9a reste en contact avec l'épaulement 7 du fond 3a du logement 3. Cependant, il est également envisageable que ladite hauteur soit supérieure à ladite épaisseur, ou que ces deux soient égales.
  • Afin de laisser le chaton 15 se déplacer en réponse aux chocs, le pourtour 17b du ressort de rappel 17 n'est pas en contact avec le chaton ou le contre-pivot 13 dans sa position de repos. Néanmoins, ledit pourtour 17b peut servir de butée axiale afin de limiter le déplacement axial du chaton 15 lors d'un choc fort.
  • Dans le cas illustré, le contre-pivot 13 est chassé, soudé, brasé ou collé dans la partie supérieure du chaton 15, qui est de forme tubulaire, mais il est également possible que le contre-pivot 13 prenne position contre un épaulement approprié, comme c'est le cas dans les figures 1 à 6, avec ou sans jeu entre ces deux éléments.
  • Il va sans dire que, similairement au cas décrit ci-dessus en lien avec le palier des figures 1 à 4, le contre-pivot 13 et le chaton 15 peuvent venir de matière et donc être monobloc, le contre-pivot 13 prenant par conséquent la forme de l'ensemble contre-pivot 13 - chaton 15 comme il est visible dans les figures 9 à 10. Ceci réduit le nombre de pièces du palier en cas de fabrication par micro-usinage

Claims (7)

  1. Palier antichoc (1) pour pièce d'horlogerie comprenant :
    - un logement (3) comprenant une paroi (3b) et un fond (3a) ;
    - une ouverture (5) dans ledit fond (3a), ladite ouverture (5) étant destinée à recevoir un tigeron d'un axe ;
    - un organe élastique (9) comportant une partie extérieure (9a) adaptée pour positionner l'organe élastique (9), une partie centrale (9c) comprenant un coussinet (11, 11a) situé en face de ladite ouverture (5), et au moins un élément élastique (9b) reliant ladite partie extérieure (9a) à ladite partie centrale (9c) ;
    - un contre-pivot (13) soutenu par un chaton (15) situé dans le logement (3), le contre-pivot (13) étant en face du coussinet (11, 11a) ;
    - un ressort de rappel (17) agencé pour exercer une force sur le contre-pivot (13) afin de le pousser en direction dudit fond (3a) du logement (3) ;
    caractérisé en ce que la partie extérieure (9a) de l'organe élastique (9) est fixée au chaton (15).
  2. Palier antichoc (1) selon la revendication 1, dans lequel la partie extérieure (9a) de l'organe élastique (9) est fixée au chaton (15) en étant maintenue dans le chaton (15) par des frottements engendrés par des efforts élastiques exercés entre ladite partie extérieure (9a) et une paroi interne (15e) du chaton (15).
  3. Palier antichoc (1) selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel le chaton comprend un épaulement intérieur dans lequel ladite partie extérieure (9a) prend place.
  4. Palier antichoc (1) selon la revendication 3, dans lequel ledit épaulement présente une hauteur inférieure à l'épaisseur de ladite partie extérieure (9a), de telle sorte que, en position de repos du palier (1), ladite partie extérieure est en contact avec le fond (3a) du logement (3), ledit chaton (15) restant hors contact avec ledit fond (3a) du logement (3).
  5. Palier antichoc (1) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le chaton (15) et le contre-pivot (13) sont venus de matière.
  6. Palier antichoc (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le fond (3a) du logement (3) comprend un épaulement (7) agencé pour être en contact avec la partie extérieure (9a) de l'organe élastique (9).
  7. Palier antichoc (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ladite partie extérieure (9a) présente substantiellement la forme d'une bague.
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