EP1696286B1 - Palier amortisseur de chocs pour pièce d'horlogerie - Google Patents
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- EP1696286B1 EP1696286B1 EP05003868A EP05003868A EP1696286B1 EP 1696286 B1 EP1696286 B1 EP 1696286B1 EP 05003868 A EP05003868 A EP 05003868A EP 05003868 A EP05003868 A EP 05003868A EP 1696286 B1 EP1696286 B1 EP 1696286B1
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
- G04B31/02—Shock-damping bearings
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Definitions
- the present invention relates to a shock-absorbing bearing for a timepiece, and more particularly to the bearing of the balance shaft of a mechanical watch, making it possible to prevent the breakage of the small-diameter pivot, situated at its end, termed "tigeron", in the event of an axial or lateral impact, which may simply result from a sudden movement of the wearer's wrist.
- the mechanical watch manufacturers have long designed numerous devices for absorbing the energy resulting from a shock, including a side impact, by the axis by abutting against a wall of the hole of the base block that it traverses, while allowing a momentary movement of the tigeron before it is brought back to its rest position under the action of a spring.
- FIGS. 1 and 2 illustrate a device, called "inverted double cone" which is currently used in timepieces on the market.
- a device of this type is for example described in the patent FR 1 532 798 .
- the kitten 20 is held in a housing 6 of the support block 1 by a spring 10 which comprises in this example radial extensions 9 compressing the counter pivot stone 5.
- the housing 6 comprises two bearing surfaces 7, 7a in form inverted cones on which support complementary spans 8, 8a of the kitten 20, said staves to be executed with very high accuracy.
- the spring 10 acts alone to bring the balance shaft 3 back to its initial position.
- the spring 10 cooperates with the complementary inclined planes 7, 7a; 8, 8a to refocus the kitten 20.
- the document CH340784 discloses a support block in which is trapped by means of an upper ring an elastic piece.
- the elastic piece which, formed by a substantially U-shaped section of revolution, supports in its central hollow a first stone through which passes the beam of the balance shaft and a second stone forming a pivot-pivot.
- the stones when pushed by the balance shaft, move and therefore deform said piece which, by means of its elastic properties, dampens shocks.
- the patent CH 237 812 describes for example a device comprising a pierced stone integral with a first elastic device clamped in the block by means of a split ring and a counter-pivot stone held by a second elastic device formed by a star spring.
- the present invention therefore aims to overcome the disadvantages of the aforementioned prior art by providing a shock absorbing bearing comprising a pierced stone and a counter-pivot stone assembled in a kitten suspended by a single spring, that is to say in eliminating any friction likely to cause re-centering defects, while allowing to have wider manufacturing tolerances at the level of the dimensions, since one no longer has inclined planes.
- the invention relates to a shock absorbing bearing as defined by claims 1 and 2.
- the housing and the kitten in particular the part constituting the hood, have simple shapes that are easy to implement with standard tolerance requirements for the dimensions, that is to say, finally advantageously as regards the manufacturing cost. Since the kitten is indémontable, it is advantageous to provide through passages to carry out a washing operation before lubrication of the space between the pierced stone and the pivot-pivot stone as is done during periodic revisions. a timepiece.
- the resilient means of the spring are for example constituted by curved elastic arms which connect the peripheral ring and the central support. These elastic means could have a completely different conformation to the extent that they would bring the kitten back to its exact rest position after an axial or radial impact. They can be made of any material having the desired elastic properties, such as a metal, an alloy or a plastic material.
- the bearing comprises a support block 1 of circular shape defining a housing 6 whose center is pierced with a hole 2 to allow the passage of a balance shaft 3 terminated by a tigeron 3a.
- the support block 1 can be either an independent part driven or fixed by any other means in the frame of the watch movement, or be part of another part of the movement, such as a bridge or a plate.
- the kitten 20 which supports the pierced stone 4 traversed by the tigeron 3a and the counter-pivot stone 5 is in a way suspended in the housing 6 by a spring 10.
- the spring 10, shown in perspective at the figure 7 is composed of three parts.
- a first part is constituted by a scalloped peripheral rigid ring 11 which is mounted in force against the wall 6a of the housing 6 by resting on a bead 6b located at the bottom of the housing 6 so as to provide a space allowing a certain axial movement of the spring 10.
- the second part is constituted by a central rigid support 13 of generally annular shape.
- the third part of the spring 10 is constituted by elastic means 12 joining the peripheral ring 11 and the central support 13, said elastic means 12 being chosen to have a reaction force both along the axis of the beam and perpendicularly thereto.
- these elastic means are formed by three curved arms 14, 16, 18 whose attachment points, respectively to the peripheral ring 11 and the central support 13, are angularly offset by 120 °. It is obvious that the elastic function could be ensured with a different number of arms, or with other forms.
- the kitten 20 is formed of two parts.
- a first part, somehow integrated with the spring 10, is constituted by the central support 13 supporting the pierced stone 4, as described above.
- a second part is constituted by a cover 23 which fits on the central support 13 to immobilize the counter-pivot stone 5 on the upper reach 13b.
- the casing of the cover 23 is obtained by means of tabs 25 extending along the outer wall 13c of the central support 13, through recesses 15 provided in said wall 13c between the attachment points of the arms. 14, 16, 18.
- the zones 27, where the cover 23 does not comprise tabs 25, rest on the upper bearing surface 13b of the central support 13.
- the shock absorbing bearings of the prior art allow disassembling the kitten by removing the spring and the stone against pivot to perform a periodic cleaning of the space between the two stones before performing a new lubrication.
- the bearing according to the invention being indémontable recesses 19 are provided to carry out this cleaning during a revision by circulating a cleaning liquid between the hole of the pierced stone 4 and said recesses 19 before proceeding to a new lubrication.
- the free parts of the spring which are in this example the arms 14, 16, 18, a material or a substance damping the vibrations, such as an elastomer or an oil having a certain viscosity.
- the base of the block 1 may comprise a conical bowl 22, as shown in FIG. figure 5 , on the walls of which slide an extension of a constituent element of the kitten 20, such as the legs or the central support 13, or the base of the pierced stone 4, as shown in this example.
- the pierced stone 4 and the counter pivot stone 5 can both be crimped or driven inside the wall 13a of the support central rigid 13, provided of course to give said wall a sufficient height, which will generally be greater than the height of the rest of the spring 10.
- the man of the art can design other alternative embodiments, for example by blocking in the simplified embodiment the counter pivot stone 5 by means of a plug disk or a hood without tabs.
- the materials used for block 1 and stones 4, 5 are well known to those skilled in the art and therefore do not require a description necessary for understanding the invention.
- the spring 10 can be made either of metal or alloy, or of silicon, or of an elastomeric plastic material.
- the spring is metal, alloy or silicon
- the injection-molding technique will be used.
Description
- La présente invention concerne un palier amortisseur de chocs pour une pièce d'horlogerie, et plus particulièrement le palier de l'axe de balancier d'une montre mécanique, permettant d'éviter la rupture du pivot de faible diamètre, situé à son extrémité, désigné par « tigeron », en cas d'un choc axial ou latéral, pouvant résulter simplement d'un mouvement brusque du poignet du porteur.
- Les constructeurs de montres mécaniques ont conçu depuis longtemps de nombreux dispositifs permettant de faire absorber l'énergie résultant d'un choc, notamment d'un choc latéral, par l'axe en venant buter contre une paroi du trou du bloc de base qu'elle traverse, tout en permettant un déplacement momentané du tigeron avant qu'il ne soit ramené à sa position de repos sous l'action d'un ressort.
- Les
figures 1 et 2 illustrent un dispositif, dit « à double cône inversé » qui est actuellement utilisé dans des pièces d'horlogerie se trouvant sur le marché. Un dispositif de ce type est par exemple décrit dans le brevetFR 1 532 798 - Un bloc support 1, dont la base comporte un trou 2 pour le passage de l'axe de balancier 3 terminé par un tigeron 3a, permet de positionner un chaton 20 dans lequel sont immobilisées une pierre percée 4 traversée par le tigeron 3a et une pierre contre-pivot 5. Le chaton 20 est maintenu dans un logement 6 du bloc support 1 par un ressort 10 qui comprend dans cet exemple des extensions radiales 9 comprimant la pierre contre-pivot 5. Le logement 6 comporte deux portées 7, 7a en forme de cônes inversés sur lesquelles prennent appui des portées complémentaires 8, 8a du chaton 20, lesdites portées devant être exécutées avec une très grande précision. En cas de choc axial, le ressort 10 agit seul pour ramener l'axe de balancier 3 dans sa position initiale. En cas de choc latéral, c'est-à-dire lorsque l'extrémité du tigeron déséquilibre le chaton 20 hors de son plan de repos, le ressort 10 coopère avec les plans inclinés complémentaires 7, 7a ; 8, 8a pour recentrer le chaton 20.
- Dans une telle construction il est très difficile d'ajuster en même temps la force de compression du ressort 10 et l'angle optimum des plans inclinés 7, 7a ; 8, 8a complémentaires, en tenant en outre compte du coefficient de frottement entre lesdits plans inclinés, de sorte qu'il peut se produire des défauts de recentrage après un choc latéral. Cela a évidemment comme inconvénient de nuire aux qualités chronométriques de la pièce d'horlogerie.
- Le document
CH340784 - Il avait également été proposé par le passé des dispositifs amortisseurs de chocs ne comportant pas de chaton, et n'ayant donc pas les problèmes de frottement évoqués ci-dessus. Le brevet
CH 237 812 CH 577 202 - La présente invention vise donc à pallier les inconvénients de l'art antérieur précité en procurant un palier amortisseur de chocs comportant une pierre percée et une pierre contre-pivot assemblées dans un chaton suspendu par un unique ressort, c'est-à-dire en éliminant tout frottement susceptible de provoquer des défauts de recentrage, tout en permettant d'avoir des tolérances de fabrication plus larges au niveau des cotes, étant donné qu'on n'a plus de plans inclinés.
- A cet effet l'invention a pour objet un palier amortisseur de chocs comme défini par les revendications 1 et 2.
- Comme on le voit, le logement et le chaton, en particulier la partie constituant le capot, ont des formes simples, faciles à réaliser avec des exigences de tolérance ordinaires pour les cotes, c'est-à-dire finalement de façon avantageuse quant au coût de fabrication. Le chaton étant indémontable, il est avantageux de prévoir des passages traversants permettant d'effectuer une opération de lavage avant lubrification de l'espace compris entre la pierre percée et la pierre contre-pivot comme cela se fait à l'occasion de révisions périodiques d'une pièce d'horlogerie.
- Les moyens élastiques du ressort sont par exemple constitués par des bras élastiques recourbés qui relient l'anneau périphérique et le support central. Ces moyens élastiques pourraient avoir une toute autre conformation dans la mesure où ils permettraient de ramener le chaton à son exacte position de repos après un choc axial ou radial. Ils peuvent être réalisés en tout matériau ayant les propriétés élastiques voulues, tel qu'un métal, un alliage ou un matériau plastique.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la
figure 1 représente en perspective un palier amortisseur de chocs selon l'art antérieur; - la
figure 2 correspond à une coupe selon la ligne II-II de lafigure 1 ; - la
figure 3 représente en perspective un palier amortisseur de chocs selon l'invention ; - la
figure 4 correspond à une coupe selon la ligne IV-IV de lafigure 3 ; - la
figure 5 est une variante de réalisation du palier représenté en coupe à lafigure 4 ; - la
figure 6 est une représentation partielle agrandie d'une variante de montage du palier de lafigure 4 ; - la
figure 7 représente en perspective le ressort d'un palier selon l'invention, et - la
figure 8 représente en perspective un des éléments formant le chaton. - En se référant essentiellement aux
figures 3 et 4 , on décrit ci-après un palier amortisseur de chocs selon l'invention destinée à éviter la rupture ou le décentrage du tigeron d'un axe de balancier d'une pièce d'horlogerie. Les éléments de construction identiques ou analogues à ceux de l'art antérieur illustré en préambule par lesfigures 1 et 2 seront désignés par les mêmes références. - Le palier comporte un bloc support 1 de forme circulaire délimitant un logement 6 dont le centre est percé d'un trou 2 pour permettre le passage d'un axe de balancier 3 terminé par un tigeron 3a.
- Le bloc support 1 peut être, soit une pièce indépendante chassée ou fixée par tout autre moyen dans le bâti du mouvement horloger, soit faire partie d'une autre pièce du mouvement, tel qu'un pont ou une platine.
- Comme on peut le voir, le chaton 20 qui supporte la pierre percée 4 traversée par le tigeron 3a et la pierre contre-pivot 5 est en quelque sorte, suspendu dans le logement 6 par un ressort 10. Le ressort 10, représenté en perspective à la
figure 7 est composé de trois parties. Une première partie est constituée par un anneau rigide périphérique festonné 11 qui est monté en force contre la paroi 6a du logement 6 en prenant appui sur un bourrelet 6b situé au fond du logement 6 de façon à ménager un espace permettant un certain débattement axial du ressort 10. La deuxième partie est constituée par un support rigide central 13 de forme générale annulaire. Comme on le voit sur lafigure 7 la pierre percée 4 est chassée dans l'ouverture du support 13 dont la paroi intérieure 13a comporte un certain nombre d'évidements 17 ayant essentiellement pour but de procurer une certaine élasticité permettant un chassage non destructif de la pierre percée 4. La troisième partie du ressort 10 est constituée par des moyens élastiques 12 joignant l'anneau périphérique 11 et le support central 13, lesdits moyens élastiques 12 étant choisis pour avoir une force de réaction à la fois selon l'axe du balancier et perpendiculairement à celui-ci. Dans l'exemple représenté à lafigure 5 on voit que ces moyens élastiques sont formés par trois bras recourbés 14, 16, 18 dont les points d'attache, respectivement à l'anneau périphérique 11 et au support central 13, sont décalés angulairement de 120°. Il est bien évident que la fonction élastique pourrait être assurée avec un nombre différent de bras, ou avec d'autres formes. - En se référant également à la
figure 6 , on voit que le chaton 20 est formé de deux parties. Une première partie, en quelque sorte intégrée au ressort 10, est constituée par le support central 13 supportant la pierre percée 4, comme décrit précédemment. Une deuxième partie est constituée par un capot 23 qui vient s'emboîter sur le support central 13 pour immobiliser la pierre contre-pivot 5 sur la portée supérieure 13b. Dans l'exemple représenté l'emboîtage du capot 23 est obtenu au moyen de pattes 25 s'entendant le long de la paroi extérieure 13c du support central 13, à travers des dégagements 15 prévus dans ladite paroi 13c entre les points de fixation des bras 14, 16, 18. Les zones 27, où le capot 23 ne comporte pas de pattes 25, viennent en appui sur la portée supérieure 13b du support central 13. Pour sécuriser l'emboîtage du capot 23 sur le support central 13 on peut en outre effectuer un collage, un soudage ou un rivetage. - On peut également, comme représenté dans la vue partielle de la
figure 6 , prévoir à la base des pieds 25 une petite extension 26 venant s'encliqueter sous la partie inférieure 13d du support central 13. - Les paliers amortisseurs de chocs de l'art antérieur permettent de démonter le chaton en enlevant le ressort, puis la pierre contre-pivot pour effectuer un nettoyage périodique de l'espace compris entre les deux pierres avant d'effectuer une nouvelle lubrification. Le palier selon l'invention étant indémontable des évidements 19 sont prévus pour effectuer ce nettoyage lors d'une révision en faisant circuler un liquide nettoyant entre le trou de la pierre percée 4 et lesdits évidements 19 avant de procéder à une nouvelle lubrification.
- Pour avoir un amortissement rapide des oscillations du chaton 20 après un choc, il est avantageux d'interposer entre les parties libres du ressort, qui sont dans cet exemple les bras 14, 16, 18, un matériau ou une substance amortissant les vibrations, tel qu'un élastomère ou une huile ayant une certaine viscosité.
- En cas de chocs relativement violents, et afin d'amortir plus rapidement les oscillations, la base du bloc 1 peut comporter une cuvette conique 22, comme représenté à la
figure 5 , sur les parois de laquelle viennent glisser une extension d'un élément constitutif du chaton 20, tel que les pattes ou le support central 13, voire la base de la pierre percée 4, comme représenté dans cet exemple. - La description qui précède à été faite en référence à un mode de réalisation dans lequel le chaton 20 est réalisé en deux parties. Dans un mode de réalisation simplifié, facilement compréhensible sans qu'il soit nécessaire de se référer à des figures, la pierre percée 4 et la pierre contre-pivot 5 peuvent être toutes deux serties ou chassées à l'intérieur de la paroi 13a du support central rigide 13, à condition bien entendu de donner à ladite paroi une hauteur suffisante, qui sera généralement supérieure à la hauteur du reste du ressort 10. Sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications ammexées, l'homme de l'art peut concevoir d'autres variantes d'exécution, par exemple en bloquant dans le mode de réalisation simplifié la pierre contre-pivot 5 au moyen d'un disque formant bouchon ou d'un capot dépourvu de pattes.
- Les matériaux utilisés pour le bloc 1 et pour les pierres 4, 5 sont bien connus de l'homme de l'art et ne demandent donc pas une description nécessaire à la compréhension de l'invention. Le ressort 10 peut être réalisé, soit en métal ou alliage, soit en silicium, soit en un matériau plastique élastomère.
- Lorsque le ressort est en métal, en alliage ou en silicium, on peut réaliser son contour par exemple par la technique d'érosion à fil, par gravage, ou par photolithographie et croissance galvanique. Dans le cas d'un matériau plastique on utilisera par exemple la technique d'injection-moulage.
Claims (14)
- Palier amortisseur de chocs pour un tigeron (3a) d'un axe (3) d'un mobile d'une pièce d'horlogerie comportant un bloc support (1) destiné à être chassé, fixé ou formé dans le bâti de ladite pièce d'horlogerie, ledit bloc support (1) étant pourvu d'un logement (6) prévu pour recevoir un chaton (20) supportant une pierre percée (4) traversée par le tigeron (3a) et une pierre contre-pivot (5), ledit chaton étant maintenu dans le logement (6) à l'aide d'un ressort (10) à déformation axiale et radiale, le ressort (10) étant formé par un anneau périphérique rigide (11) qui est monté en force contre la paroi (6a) du logement (6)en prenant appui sur un bourrelet (6b) situé au fond du logement (6) de façon à ménager un espace permettant un certain débattement axial du ressort (10), un support central rigide (13) sensiblement annulaire et des moyens élastiques (12) reliant ledit anneau périphérique audit support central, le chaton (20) étant confondu avec le support central (13) du ressort (10).
- Palier amortisseur de chocs pour un tigeron (3a) d'un axe (3) d'un mobile d'une pièce d'horlogerie comportant un bloc support (1) destiné à être chassé, fixé ou formé dans le bâti de ladite pièce d'horlogerie, ledit bloc support (1) étant pourvu d'un logement (6) prévu pour recevoir un chaton (20) supportant une pierre percée (4) traversée par le tigeron (3a) et une pierre contre-pivot (5), ledit chaton étant maintenu dans le logement (6) à l'aide d'un ressort (10) à déformation axiale et radiale, le ressort (10) étant formé par un anneau périphérique rigide (11) qui est monté en force contre la paroi (6a) du logement (6) en prenant appui sur un bourrelet (6b) situé au fond du logement (6) de façon à ménager un espace permettant un certain débattement axial du ressort (10), un support central rigide (13) sensiblement annulaire et des moyens élastiques (12) reliant ledit anneau périphérique audit support central, le chaton (20) étant formé de deux parties (13, 23), l'une étant constituée par le support rigide central (13) dont la paroi interne (13a) maintient la pierre percée (4), l'autre étant formée par un capot (23) venant se solidariser au support central rigide (13) pour bloquer la pierre contre-pivot (5) sur la portée supérieure (13b) du support central (13).
- Palier amortisseur de chocs selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capot (23) comporte des pattes (25) venant se loger dans des logements complémentaires (15) de la paroi extérieure (13c) du support central (13).
- Palier amortisseur de chocs selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pattes (25) du capot (23) sont collées, soudées ou rivées contre la paroi extérieure (13c) du support central (13).
- Palier amortisseur de chocs selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites pattes (25) s'étendent au-delà de la surface inférieure (13d) du support central (13) en étant prolongées vers l'intérieur par une nervure (26) venant s'encliqueter sous ladite surface inférieure (13d).
- Palier amortisseur des chocs selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques (12) du ressort sont constitués par des bras recourbés (14, 16, 18).
- Palier amortisseur de chocs selon la revendication 6, caractérisé en ce que les espaces compris entre les bras (14, 16, 18) sont garnis d'un matériau ou d'une substance amortissant les vibrations.
- Palier amortisseur de chocs selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques (12), l'anneau périphérique (11) et le support central (13) du ressort (10) sont réalisés en métal ou alliage.
- Palier amortisseur de chocs selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens élastiques (12), l'anneau périphérique (11) et le support central (13) du ressort (10) sont réalisés en silicium.
- Palier amortisseur de chocs selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ressort (10) est réalisé en un matériau plastique élastomère.
- Palier amortisseur de chocs selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi interne (13a) du support central (13) comporte des évidements (19) permettant le lavage de l'espace compris entre la pierre percée (4) et la pierre contre-pivot (5).
- Palier amortisseur de chocs selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base du bloc (1) comporte en outre une cuvette conique (21) selon l'axe (3) dudit mobile et en ce qu'un élément constitutif du chaton (20), voire de la pierre percée (4), comporte une extension (22) plongeant dans ladite cuvette (21) et permettant d'amortir les grands débattements de la pierre percée (4) en cas de chocs violents.
- Procédé de fabrication d'un palier amortisseur de chocs selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ressort (10) est fabriqué par la technique d'électroérosion à fil, par masquage et électroformage ou par gravage.
- Procédé de fabrication d'un palier amortisseur de chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce que le ressort (10) est fabriqué par moulage-injection.
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