CH704770B1 - Pivot pour composant horloger et composant horloger le comportant. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un pivot (1) pour un composant horloger, destiné à être engagé dans un moyen de guidage (3) et dont l’extrémité libre (6) est susceptible de venir en appui sur une face d’appui (5a). L’extrémité libre présente une configuration dans laquelle la partie destinée à venir en appui avec la face d’appui est une extrémité de contact déportée radialement par rapport à l’axe longitudinal (L) de pivotement du pivot (1), en direction de la périphérie dudit pivot (1).

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine technique général de l’horlogerie et plus particulièrement au domaine des mouvements horlogers montés dans des montres.

[0002] Ces derniers incorporent en général divers mécanismes et/ou rouages dont le fonctionnement peut être influencé par leur orientation par rapport à la gravité. En effet, on constate souvent des différences de fonctionnement et/ou de performance de ces mécanismes et/ou rouages, lorsqu’ils passent d’une orientation sensiblement horizontale à une orientation sensiblement verticale et inversement.

[0003] A titre d’exemple, lorsqu’un mouvement d’horlogerie s’étend sensiblement verticalement, l’axe sur lequel il est monté s’étend en général sensiblement horizontalement. Lorsque le mouvement est orienté sensiblement horizontalement, c’est l’axe qui, en général, est orienté sensiblement verticalement. Il résulte de ces différentes orientations, des effets mécaniques pouvant induire une différence de marche pour le mouvement.

[0004] L’influence de l’orientation par rapport à la gravité se manifeste particulièrement au niveau des frottements entre des pivots et des paliers et entre des pivots et des pierres contre-pivots.

[0005] Il est fait référence plus particulièrement à des pivots utilisés pour réaliser un axe de balancier ou associés à une roue d’un mécanisme d’échappement, mais l’invention ne se limite pas à ces applications.

Etat de la technique

[0006] On connaît déjà des pivots à géométries particulières, notamment le pivot cylindrique, le pivot conique sans portée, le pivot conique dont l’extrémité frotte au fond d’une crapaudine, lesquels sont décrits dans le dictionnaire professionnel illustré de l’horlogerie de Berner, le pivot à extrémité plate et le pivot à diamètre conique, lesquels sont décrits dans la communication N°4 du 46e congrès de la Société Suisse de Chronométrie «Mesures de la fragilité des pivots d’axes de balancier» de Schlatter et Lehmann.

[0007] A titre d’exemple, il est connu, notamment par l’intermédiaire de l’ouvrage «Théorie d’horlogerie», page 155, édité par la Fédération des Ecoles Techniques (ISBN 2-940025-10-X, octobre 1998), que l’amplitude d’un balancier-spiral d’une montre est influencée par la variation du frottement sur les pivots du balancier. Ainsi, lorsque la montre est horizontale, l’axe du balancier appuie verticalement par l’extrémité d’un pivot sur une pierre contre-pivot.

[0008] Lorsque la montre est verticale, l’axe de balancier appuie par ses deux pivots dans les deux trous de pierre ou dans des paliers. Le frottement est donc plus important lorsque la montre est dans la position verticale.

[0009] Afin de compenser cette variation de frottement, il a été imaginé de réaliser des pivots à extrémités plates plutôt qu’arrondies pour augmenter le rayon d’action de la force de frottement lorsque la montre est horizontale et, par conséquent, diminuer la différence de frottements entre les positions horizontales et verticales de la montre. Ces pivots plats présentent cependant l’inconvénient que le rayon d’action de la force de frottement peut varier d’une pièce à l’autre, à cause, par exemple, des états de surfaces des pièces en contact ou des poussières ou particules pouvant se trouver dans les huiles de lubrification. Les moments des forces de frottement peuvent alors varier d’un mouvement à un autre ou au cours du temps pour un même mouvement.

[0010] De manière analogue, ces problèmes sont rencontrés également avec des pivots cylindriques connus, présentant une portée en contact avec la paroi entourant un trou de pierre.

[0011] Le pivot conique sans portée est en contact avec la pierre contre-pivot en un point centré sur son axe de rotation lorsque la montre est horizontale. Ainsi, le moment de force de frottement exercé par la pierre contre-pivot est théoriquement nul et faible en pratique. En revanche lorsque la montre est verticale, le bras de levier intervenant dans le calcul des moments des forces exercées par les paliers sur les deux pivots est égal au rayon du pivot. Le moment de force de frottement est alors plus grand. En passant d’une position horizontale à une position verticale, ou inversement, la différence entre les moments des forces de frottement exercées sur les pivots est maximale. Dans le cas d’un résonateur présentant un défaut d’isochronisme (dans ce cas particulier, une variation de marche en fonction de l’amplitude), la stabilité de la marche d’un tel mouvement horloger s’en trouve donc affectée.

Divulgation de l’invention

[0012] L’objet de la présente invention vise à fournir un nouveau pivot destiné à des composants horlogers de mouvements d’horlogerie s’affranchissant des inconvénients précités et permettant de diminuer la différence de marche d’un mouvement, entre ses positions horizontales et verticales par rapport à la gravité.

[0013] Un autre objet de la présente invention vise à fournir un nouveau pivot destiné à des composants horlogers de mouvements d’horlogerie, dont la fabrication est simple et économique.

[0014] Les buts assignés à l’invention sont atteints par l’intermédiaire d’un pivot pour composant horloger de mouvement d’horlogerie, destiné à être engagé dans un moyen de guidage et dont l’extrémité libre est susceptible de venir en appui sur une face d’appui, caractérisé en ce que l’extrémité libre présente une configuration dans laquelle la partie destinée à venir en appui sur la face d’appui est une extrémité de contact déportée radialement par rapport à l’axe longitudinal de pivotement du pivot, en direction de la périphérie dudit pivot.

[0015] On obtient alors une zone axiale libre de tout contact. La zone dans laquelle s’effectue un contact entre le pivot et la face d’appui est désaxée par rapport à l’axe de pivotement dudit pivot et sensiblement localisée avec précision.

[0016] Le moyen de guidage est par exemple un palier et la face d’appui est par exemple une face d’une pierre contre-pivot.

[0017] L’extrémité de contact comprend de préférence au moins un sommet pour établir un contact sensiblement ponctuel avec la pierre contre-pivot.

[0018] Selon un exemple de réalisation préférentiel du pivot selon l’invention, l’extrémité libre dudit pivot présente une forme en biseau pour conformer l’extrémité de contact.

[0019] Selon un autre exemple de réalisation préférentiel selon l’invention, le pivot présente à son extrémité libre un perçage s’étendant selon l’axe longitudinal, de manière à délimiter l’extrémité de contact sous forme d’une couronne de contact périphérique.

[0020] Le terme «perçage» doit être compris dans la présente invention dans un sens très large, à savoir qu’il désigne également un trou à fond plat.

[0021] La couronne de contact périphérique présente avantageusement un chanfrein interne pour déporter davantage les parties en contact vers la périphérie radiale dudit pivot.

[0022] Selon un exemple de réalisation préférentielle de l’invention, le pivot est réalisé dans un matériau métallique.

[0023] Les buts assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un tel composant horloger comportant un axe de pivotement avec au moins un tel pivot.

[0024] Le composant horloger est par exemple un balancier ou une roue d’un mécanisme d’horlogerie, par exemple une roue d’échappement.

[0025] Les buts assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un mouvement d’horlogerie comportant au moins un composant horloger et d’une pièce d’horlogerie comportant un tel mouvement.

[0026] Un avantage remarquable du pivot selon l’invention est qu’il permet d’obtenir une diminution substantielle de l’écart entre les valeurs des moments de forces de frottement s’exerçant sur le pivot, respectivement en position horizontale et en position verticale. Par exemple, le pivot selon l’invention permet d’obtenir une mesure typique d’écart «plat-pendu» d’un balancier donné d’environ 10°, alors que la même mesure pour ledit balancier comportant un pivot à extrémité arrondie, peut atteindre environ 50°. Une mesure d’écart «plat-pendu» consiste à mesurer la différence d’amplitude du balancier entre la position horizontale et la position verticale du même mouvement d’horlogerie.

[0027] Un autre avantage du pivot selon l’invention réside dans son insensibilité aux poussières ou aux particules pouvant être contenues dans l’huile de lubrification. Ces poussières et particules ne sont plus en mesure de s’introduire entre le pivot et la face d’appui dudit pivot pour déplacer de façon aléatoire la zone de contact, comme c’est les cas avec des pivots plats. Le pivot selon l’invention permet donc d’obtenir une grande stabilité de la position de la zone de contact.

[0028] Le pivot selon l’invention présente également l’avantage d’atténuer la différence de marche résultant de l’écart d’amplitudes entre les positions horizontales et verticales si les oscillations du balancier ne sont pas parfaitement isochrones.

Brève description des dessins

[0029] D’autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné à titre illustratif et non limitatif, dans lequel: <tb>la fig. 1<sep>représente un exemple de réalisation d’un pivot selon l’invention, dans une position horizontale, <tb>la fig. 2<sep>représente un exemple de réalisation d’un pivot selon l’invention de la fig. 1, dans une position verticale, <tb>la fig. 3<sep>représente un autre exemple de réalisation d’un pivot selon l’invention, selon une vue de face, <tb>la fig. 4<sep>représente un autre exemple de réalisation d’un pivot selon l’invention de la fig. 3, selon une vue de gauche, et <tb>la fig. 5<sep>représente encore un autre exemple de réalisation d’un pivot selon l’invention, selon une vue en section.

Mode(s) de réalisation de l’invention

[0030] Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques et présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d’une même référence numérique ou alphanumérique.

[0031] La fig. 1 montre un pivot 1 selon un exemple de réalisation de l’invention dans une orientation horizontale, correspondant par exemple à un mouvement ou à un balancier orienté verticalement. Son axe longitudinal L s’étend donc horizontalement. Une portion d’extrémité 2 cylindrique du pivot 1 est engagée dans un palier 3 et repose plus précisément sur une face interne 3a dudit palier 3, en établissant une ligne de contact. Ce palier 3 peut aussi être remplacé par tout type de moyen de guidage.

[0032] Le pivot 1 présente à son extrémité libre, une face d’extrémité 4 en regard d’une face d’appui, par exemple une face 5a d’une pierre contre-pivot 5. Dans certaines applications, la pierre contre-pivot 5 pourrait être remplacée par un palier complémentaire ou toute autre élément présentant une face d’appui.

[0033] L’extrémité libre du pivot 1 présente, avec sa face d’extrémité 4, une forme en biseau avec un sommet 6. Ce dernier est déporté radialement par rapport à l’axe longitudinal L, en direction de la périphérie du pivot 1. Les parties établissant le contact entre le pivot 1 et la pierre contre-pivot 5 sont par conséquent désaxées.

[0034] La forme en biseau et par conséquent le sommet 6 sont obtenus par exemple par usinage ou roulage. Le sommet 6 est localisé de préférence au plus proche de la périphérie de la portion d’extrémité 2. Un polissage en vrac est préférentiellement réalisé après l’opération de roulage.

[0035] La ligne de contact entre la portion d’extrémité 2 et la face interne 3a s’étend à une première distance radiale Rh de l’axe longitudinal L. Cette première distance radiale Rh correspond au rayon de la portion d’extrémité 2.

[0036] La fig. 2 montre le pivot 1 selon le même exemple de réalisation de l’invention, mais dans une orientation verticale. Son axe longitudinal L s’étend par conséquent verticalement. La portion d’extrémité 2 du pivot 1 est toujours engagée dans le palier 3, mais ne repose plus sur la face interne 3a dudit palier 3. En revanche, dans cette orientation, le pivot 1 repose sur la face 5a de la pierre contre-pivot 5 par l’intermédiaire du sommet 6. On obtient ainsi un contact sensiblement ponctuel.

[0037] Le sommet 6 réalise ainsi le point de contact avec la face 5a. Ce point de contact doit être compris comme étant un contact ponctuel dans les limites géométriques imposées par la fabrication, en général par usinage, du sommet 6. Ce point de contact est situé à une seconde distance radiale Rv de l’axe longitudinal L. La seconde distance radiale Rv est en principe inférieure à la première distance radiale Rh. Il est recherché cependant de réaliser la face d’extrémité 4 de manière à ce que la valeur de la seconde distance radiale Rv s’approche au mieux de la valeur de la première distance radiale Rh.

[0038] Les fig. 3 et 4 illustrent un autre exemple de réalisation du pivot 1. Ce dernier, présente une extrémité de contact dont la forme est obtenue par exemple par un perçage 8 axial. Ce dernier permet de réaliser une extrémité de contact sous forme d’une couronne de contact 7 périphérique. Cette dernière s’étend de manière continue sur tout le pourtour de l’extrémité libre du pivot 1.

[0039] La couronne de contact 7 présente avantageusement un chanfrein interne 8a permettant d’obtenir ou de se rapprocher au mieux d’une ligne de contact circulaire entre le pivot 1 et la face 5a, située au plus près de la périphérie de la portion d’extrémité 2. Le chanfrein 8a peut être obtenu directement par la forme de l’extrémité du foret utilisé pour effectuer le perçage. Cette extrémité de foret ou de mèche présente par exemple une forme de cône à 120°. Le chanfrein 8a peut aussi être obtenu par une opération d’usinage supplémentaire.

[0040] La couronne 7 présente de préférence une largeur la plus faible possible. A cet effet, une opération d’usinage supplémentaire pour réaliser le chanfrein 8a peut s’avérer avantageuse lorsque la couronne 7 présente une largeur de contact considérée comme trop importante.

[0041] La fig. 5 montre encore un autre exemple de réalisation du pivot 1, selon une vue en section. Le pivot 1 présente un perçage sous forme de trou à fond plat 8b et la couronne 7 présente une extrémité de contact s’étendant essentiellement selon une ligne circulaire. L’extrémité de contact correspond à un sommet annulaire, délimité intérieurement par le chanfrein 8a, de manière à réduire au mieux la largeur de ladite couronne 7.

[0042] La couronne de contact 7 est localisée à une distance radiale stable de l’axe longitudinal L, sensiblement égale à la seconde distance radiale Rv.

[0043] Ainsi, lorsque l’axe longitudinal L est horizontal, illustré par la fig. 1, la force Fh exercée par chacun des deux paliers 3 sur chacun des deux pivots 1 permet de déterminer le moment de forces de frottement total Mh exercé par les paliers 3 sur les pivots 1, à savoir: Mh = 2 × (Fh × µ × Rh) avec µ étant le coefficient de frottement cinétique et Rh étant le bras de levier entre la force de frottement et l’axe longitudinal L.

[0044] Lorsque l’axe longitudinal L est vertical, la force Fv exercée par une seule pierre contre-pivot 5 sur un seul pivot 1 permet de déterminer le moment de forces de frottement total exercé par ladite pierre contre-pivot 5 sur le pivot 1, à savoir: Mv = Fv × µ × Rv avec Fv = 2 × Fh et Rv étant le bras de levier entre la force de frottement et l’axe longitudinal L.

[0045] On obtient alors une différence entre les moments de forces de frottement proportionnelle à la différence des bras de levier Rh et Rv, à savoir: Mh – Mv = 2 × Fh × µ × (Rh – Rv).

[0046] Il apparaît donc qu’une diminution de la différence entre les bras de levier Rh et Rv permet de réduire l’écart entre les moments de forces de frottement Mh et Mv.

[0047] La forme des extrémités des pivots 1 selon l’invention permet ainsi de minimiser l’écart entre les moments de force de frottement Mh et Mv et par conséquent de diminuer la différence d’amplitude et donc de marche par exemple d’un mouvement d’horlogerie, entre ses positions horizontale et verticale.

[0048] La forme d’un pivot 1 selon l’invention permet donc de déporter vers sa périphérie radiale l’extrémité de contact dudit pivot 1. Ce déport radial atteint de préférence une valeur la plus proche possible du rayon du pivot 1, compte tenu des contraintes de fabrication et/ou d’usinage dudit pivot 1.

[0049] Il est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d’autres modes de réalisation et/ou de mise en œuvre dans le cadre des revendications. Ainsi, une caractéristique technique décrite peut être remplacée par une caractéristique technique équivalente sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (12)

1. Pivot (1) pour un composant horloger, destiné à être engagé dans un moyen de guidage et dont l’extrémité libre est susceptible de venir en appui sur une face d’appui, caractérisé en ce que l’extrémité libre présente une configuration dans laquelle la partie destinée à venir en appui avec la face d’appui est une extrémité de contact déportée radialement par rapport à l’axe longitudinal (L) de pivotement du pivot (1), en direction de la périphérie dudit pivot (1).

2. Pivot (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité de contact comprend au moins un sommet (6) pour établir un contact sensiblement ponctuel avec la face d’appui.

3. Pivot (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’extrémité libre présente une forme en biseau pour conformer l’extrémité de contact.

4. Pivot (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il présente à son extrémité libre un perçage (8) s’étendant selon l’axe longitudinal (L) de manière à délimiter l’extrémité de contact sous forme d’une couronne de contact (7) périphérique.

5. Pivot (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couronne de contact (7) présente un chanfrein interne (8a) pour déporter d’avantage vers la périphérie radiale dudit pivot (1) la partie de la couronne de contact (7) destinée à venir en appui avec la face d’appui.

6. Composant horloger comportant un axe de pivotement avec au moins un pivot (1) selon l’une des revendications 1 à 5.

7. Composant horloger selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il constitue un balancier.

8. Composant horloger selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il constitue une roue d’un mouvement d’horlogerie.

9. Mouvement d’horlogerie comportant au moins un composant horloger selon l’une des revendications 6 à 8.

10. Mouvement d’horlogerie selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pivot (1) du composant horloger est engagé dans un moyen de guidage formant un palier (3).

11. Mouvement d’horlogerie selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le pivot (1) du composant horloger est en appui sur une face d’appui d’une pierre contre-pivot (5).

12. Pièce d’horlogerie comportant un mouvement d’horlogerie selon l’une des revendications 9 à 11.