EP2466397A1 - Mobile d'horlogerie à guidage périphérique - Google Patents

Mobile d'horlogerie à guidage périphérique Download PDF

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EP2466397A1
EP2466397A1 EP20100195928 EP10195928A EP2466397A1 EP 2466397 A1 EP2466397 A1 EP 2466397A1 EP 20100195928 EP20100195928 EP 20100195928 EP 10195928 A EP10195928 A EP 10195928A EP 2466397 A1 EP2466397 A1 EP 2466397A1
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EP
European Patent Office
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mobile
bridge
guide surface
pivot axis
balls
Prior art date
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Application number
EP20100195928
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German (de)
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EP2466397B1 (fr
Inventor
Vincent Beccia
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.)
Blancpain SA
Original Assignee
Blancpain SA
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Publication date
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Application filed by Blancpain SA filed Critical Blancpain SA
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Priority to CN201180061177.7A priority patent/CN103270458B/zh
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Priority to US13/991,555 priority patent/US9004746B2/en
Priority to JP2013533244A priority patent/JP5580484B2/ja
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    • 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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • 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
    • G04B31/004—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used
    • G04B31/012—Metallic bearings
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • 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
    • G04B31/004—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used
    • G04B31/012—Metallic bearings
    • G04B31/0123—Metallic bearings with metallic ball bearings and metallic roller bearings

Definitions

  • the invention relates to a watch mobile, chosen from an oscillator mechanism, or an escape mechanism, or a display mechanism, or a time-setting train, or a striking mechanism, or a mechanism for calendar, or a chronograph mechanism, or a counter mechanism, or a split-second mechanism, said mobile having a first guide surface arranged to cooperate in a complementary manner, directly or indirectly, with a second guide surface associated with a bridge, for pivotally mounting said mobile relative to said bridge about a pivot axis.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one bridge and at least one such mobile
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement, and / or at least one bridge and at least one such mobile.
  • the invention relates to the field of watch mechanisms, and in particular the field of mechanical watches.
  • Cantilever mountings which would clear the space at least one side of the mobile, to accommodate other components of the movement, are rare, because of the care required to manufacture them, and high cost associated with their manufacture.
  • An example is provided by the patent CH 682 871 in the name of FREDERIC PIGUET, for the manufacture of an ultra-thin movement, in which all the mobiles are mounted cantilever on a single plate, each using a ball bearing mounted, a part on the plate, and on the other hand on an axis that includes the mobile.
  • a ratchet is drum-shaped surrounding the barrel, and is rotated on its periphery by three rollers each rotated on a ball bearing, and the barrel is pivoted in the ratchet by means of a ball bearing.
  • shock absorbers which represent a significant cost and bulk.
  • the invention proposes to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a guidance of mobiles, in particular watch mobiles of lower inertia, or / and of greater angular velocity, which guarantees a perfect and identical guidance in all cases. positions, a very low sensitivity to shock, and that frees, in a complicated timepiece, space to accommodate complications without the hindrance of trees making it difficult to insert these mechanisms of complication.
  • the invention When, in a preferred but nonlimiting application, the invention relates to the guidance of rockers, it ensures the regularity of the amplitude of oscillation regardless of the position of the balance in space.
  • the invention relates to a watch mobile, chosen from an oscillator mechanism, or an escape mechanism, or a display mechanism, or a time-setting mechanism, or a mechanism ring gear, or a calendar mechanism, or a chronograph mechanism, or a counter mechanism, or a split-second mechanism, said movable having a first guide surface arranged to cooperate complementarily, directly or indirectly, with a second surface guide associated with a bridge, for pivotally mounting said mobile relative to said bridge about a pivot axis, characterized in that said first guide surface is of revolution about said pivot axis, is unique and located in the vicinity a median plane that includes said mobile and which is substantially orthogonal to said pivot axis, so as to maintain said mobile recessed or cantilever relative to said bridge, and in that said mobile is free of guide shaft in the direction of said pivot axis on either side of said guide surface.
  • said mobile comprises, on either side of said median plane, first means for applying a torque with respect to said pivot axis and second means for applying a torque to report to said pivot axis, so as to distribute the stresses exerted on said mobile at said first application means and said second application means on either side of said first guide surface.
  • said first guide surface constitutes an inner race of ball rolling.
  • said mobile constitutes, with said bridge on the one hand, and a plurality of balls on the other hand, a ball bearing of which said first guide surface constitutes an internal raceway of said balls.
  • an outer bearing race of said balls is constituted by said second guide surface that includes said bridge or which is attached to said bridge.
  • said mobile is made of silicon or a material derived from MEMS or "LIGA" technologies.
  • said mobile comprises a plurality of balls and constitutes a ball bearing of which said first guide surface constitutes an internal raceway of said balls, and said mobile has an outer cage comprising said second guide surface. which constitutes an outer race of rolling said balls, said outer cage being arranged to be mounted on said bridge.
  • the invention also relates to a watch movement comprising at least one bridge and at least one such mobile, characterized in that said at least one bridge comprises at least one surface which either constitutes said second guide surface and is then of revolution about said pivot axis D, or is arranged to receive an outer cage comprising said second guide surface oriented about said pivot axis D, said second guide surface being arranged to cooperate coaxially with said first guide surface that includes said mobile, either directly or through balls.
  • said bridge comprising said second guide surface, and said mobile having said first guide surface, constitute, with a plurality of balls inserted and held between said second guide surface and said first guide surface, a ball bearing.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such watch movement, and / or at least one bridge and at least one such mobile, characterized in that said at least one bridge comprises at least one surface which, or constitutes said second guide surface and is then of revolution about said pivot axis, or is arranged to receive an external cage comprising said second guide surface centered around said pivot axis, said second guide surface being arranged to cooperate coaxially with said first guide surface that includes said at least one mobile, either directly or by means of balls.
  • the invention When, in a preferred but nonlimiting application, the invention relates to the guidance of rockers, it ensures the regularity of the amplitude of oscillation regardless of the position of the balance in space.
  • the invention relates to the field of watch mechanisms, and in particular the field of mechanical watches.
  • the invention relates, as visible in the figures, a mobile 1 clock.
  • This mobile 1 is of the type of lower inertia, and / or of greater angular velocity, and is chosen from an oscillator mechanism, or an escape mechanism, or a display mechanism, or a setting wheel. time, or a striking mechanism, or a calendar mechanism, or a chronograph mechanism, or a counter mechanism, or a split-second mechanism. This list is by no means exhaustive of the possibilities of the invention, but includes the preferred applications.
  • This mobile 1 is arranged to pivot about a pivot axis D.
  • the mobile 1 comprises a first guide surface 2, which is arranged to cooperate in a complementary manner, directly or indirectly, with a second guide surface 3 associated with a bridge 50, for the pivotal mounting of the mobile 1 relative to the bridge 50 about a pivot axis D.
  • the first guide surface 2 is of revolution about the pivot axis D, is unique, and is located in the vicinity of a median plane P that includes the mobile 1 and which is substantially orthogonal to said axis of pivoting D, so as to maintain the mobile 1 recessed or cantilever relative to the bridge 50.
  • the mobile 1 is free of guide shaft in the direction of the pivot axis D on either side of the guide surface 2, which allows its use in ultra-thin movements, and which makes it possible to use for other applications the outer space on either side of the mobile 1.
  • the first guide surface 2 is on the largest possible diameter of the mobile 1, and preferably at its periphery, that is to say in the region radially furthest from the pivot axis D.
  • the mobile 1 comprises, on either side of this median plane P, first application means 4 of a first pair with respect to the pivot axis D and second means of application of a second pair with respect to the pivot axis D, so as to distribute the stresses exerted on the moving part 1 at these first application means 4 and these second application means 5 on the part of and other than the first guide surface 2.
  • the first guiding surface 2 is constituted by at least one peripheral guiding surface 6 that the mobile 1 comprises, or / and by at least one runway surface 7 that comprises at least one lane 8 attached to the mobile 1.
  • a peripheral surface 6 is integrated in the mobile 1, and a removable track 8 is reported on the latter, which allows the insertion of intermediate components, such as beads 11 in this case.
  • the first guide surface 2 may also be constituted by two tracks 8 attached to the mobile 1, as visible on the figure 8
  • the first guiding surface 2 constitutes an internal race 9 of ball bearing 11.
  • the watchmob 1 constitutes, alone or with the bridge 50, a ball bearing 10.
  • the mobile 1 constitutes, with said bridge 50 on the one hand, and a plurality of balls 11, on the other hand, a ball bearing 10 whose first guide surface 2 constitutes an internal race track 9. these balls 11, and an outer race of rolling balls 11 is constituted by the second guide surface 3 that includes the bridge 50, or which is reported on the bridge 50, for example at a ring or the like.
  • the mobile 1 is monobloc. Preferably, it is made of silicon or a material from MEMS or "LIGA" technologies, which allows it to accumulate complex geometry, very precise tolerances, and elasticity of certain zones that it comprises.
  • the mobile 1 comprises a plurality of balls 11 and is a ball bearing 10 whose first guide surface 2 constitutes an inner race 9 rolling balls 11.
  • the mobile 1 then comprises a external cage 12, which comprises the second guide surface 3, which constitutes an outer race of rolling balls 11, this outer cage 12 being arranged to be mounted on the bridge 50.
  • the mobile 1 can thus be a subset ready to to be mounted on a bridge 50.
  • the outer cage 12 is then made of a non-brittle material, especially a metal alloy, allowing its insertion by driving into a housing or a bore of the bridge 50.
  • the mobile 1 consists of this outer cage 12, the plurality of balls 11, and a one-piece body which is made, as above, in silicon or in a mat riau from the MEMS or "LIGA".
  • a mixed embodiment is also possible with a one-piece mobile body of silicon or the like, and the variant with one or more tracks 8 attached to the periphery 2 of the mobile 1 is advantageous when using a mobile body 1 of fragile material or sensitive to shocks.
  • the mobile 1 is a balance spring 13 or a rocker 14 having a serge 15, and the first guide surface 2 is on the periphery of this serge 15, and preferably on the largest diameter of said serge 15 relative to the pivot axis D.
  • the first torque application means 4 are constituted by a pin 16 of plate 17 that includes the spring balance 13 or rocker 14 of a first side of the serge 15, and the second torque application means 5 are constituted by a pin 18 when the mobile 1 is a balance-spiral 13, or a spiral 19 when the mobile 1 is a rocker 14.
  • the first surface of 2 is directed radially towards the opposite side to the pivot axis D.
  • the figures illustrate a mobile 1 constituted by a sprung balance 13 comprising a rocker 14 provided with a plate 17 and a pin 16 so as to cooperate with an exhaust mechanism, and a spiral 19 conventionally attached to a point d attaches to the balance 14 on the one hand, and a pin 18 fixed to a plate or a bridge 50, which is hereinafter referred to as "bridge", on the other hand.
  • a sprung balance 13 comprising a rocker 14 provided with a plate 17 and a pin 16 so as to cooperate with an exhaust mechanism, and a spiral 19 conventionally attached to a point d attaches to the balance 14 on the one hand, and a pin 18 fixed to a plate or a bridge 50, which is hereinafter referred to as "bridge", on the other hand.
  • the invention also relates to a watch movement 100, comprising at least one bridge 50 and at least one such mobile 1.
  • this bridge 50 comprises at least one surface which either constitutes the second guide surface 3 and is then of revolution about the pivot axis D, or is arranged to receive an outer cage 12 comprising the second guide surface 3 centered around the pivot axis D, this second guide surface 3 being arranged to coaxially cooperate with the first guide surface 2 that this mobile 1 comprises, either directly or by means of balls 11.
  • the bridge 50 comprising the second guide surface 3, and the mobile 1 having the first guide surface 2, constitute, with a plurality of balls 11 inserted and maintained. between the second guide surface 3 and the first guide surface 2, a ball bearing 10.
  • the balls 11 are kept at a distance from one another by spacing means 20, such as a basket or a plurality of housings, that includes the bridge 50, and / or the mobile 1, or / and the movement 100.
  • spacing means 20 such as a basket or a plurality of housings, that includes the bridge 50, and / or the mobile 1, or / and the movement 100.
  • the movement 100 comprises a balance-spring or a balance
  • the bridge 50 comprises a housing 21 of a peg 18 for hooking a hairspring and fixing means or / and position adjustment 22 of such a stud 18, or comprises means for fixing a secondary bridge comprising such a housing 21 of a pin 18 and such fixing means and / or position adjustment 22.
  • These can be made in the form of a screw bearing on one or more surfaces of the peak to adjust its position, for example pivoting in the case of a peg, or height, or other.
  • the movement 100 comprises a mobile 1 which is a spiral balance 13 streamlined in a bridge 50 and comprises a spiral 19 fixed to a pin 18 itself attached to the bridge 50 or a secondary bridge fixed on the bridge 50.
  • L The invention thus makes it possible to produce a completed and pre-set subassembly comprising a bridge, a bolt, a sprung balance, means for pivoting the sprung balance, which is ready to be mounted on another bridge or on another plate, thus rationalizing the assembly and the adjustments, and simplifying the final assembly.
  • the invention also makes the after-sales service easier since it may be sufficient to exchange a simple block consisting of such a subset.
  • the movement 100 comprises a mobile 1 which is a flying balance, which is not fully ducted, but guided on an intermediate diameter, at a bushing 23 that includes the balance 14 or which is fixed thereto, this sleeve 23 then carries the first guide surface 2.
  • This arrangement allows easy reutilization existing balances, which can be modified by removing their guide pins and by laying by driving, gluing, or the like, such a bushing 23 .
  • the invention also relates to a timepiece 1000 comprising at least one watch movement 100, or / and at least one bridge 50 and at least one such mobile 1.
  • At least one bridge 50 has at least one surface which either constitutes the second guide surface 3 and is then of revolution about the axis of pivoting D, or is arranged to receive an outer cage 12 comprising this second guide surface 3 centered around the pivot axis D, the second guide surface 3 being arranged to cooperate coaxially with the first guide surface 2 that comprises this mobile 1, either directly or via balls 11.
  • the support between the first guide surface 2 and the second guide surface 3 can be made directly at the level of antagonistic surfaces, but it is difficult to ensure a sufficiently low level of friction losses. while being compatible with the great longevity required by a timepiece.
  • the invention makes it possible to ensure, for mobiles such as balances, perfect and identical guidance in all positions, a very low shock sensitivity.
  • the streamlined or flying arrangement of the mobile makes it possible to dispense with the guiding axes, the corresponding pivots, and releases, in a complicated timepiece, space for accommodating complications without the hindrance of shafts making difficult to insert these mechanisms of complication.
  • lubrication problems are reduced thanks to the choice of guides made in the form of ball bearings.
  • the invention further allows the production of oscillator subassemblies ready to be mounted, pre-adjusted and ready for use.

Landscapes

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Abstract

Mobile d'horlogerie (1), comportant une première surface de guidage (2) agencée pour coopérer avec une deuxième surface de guidage (3) associée à un pont (50), pour le montage en pivotement dudit mobile (1) par rapport audit pont (50) autour d'un axe (D). Ladite première surface de guidage (2) est unique, située sur un plan médian (P) dudit mobile (1) orthogonal audit axe (D), pour maintenir ledit mobile (1) de façon encastrée ou en porte-à-faux par rapport audit pont (50), et ledit mobile (1) est exempt d'arbre de guidage de part ou d'autre de ladite surface de guidage (2). Ledit mobile (1) constitue un roulement à billes (10) dont ladite première surface de guidage (2) constitue une piste interne (9) de roulement de billes (11), et dont une cage externe (12) montée sur ledit pont (50) comporte ladite deuxième surface de guidage (3) constituant une piste externe de roulement desdites billes (11).

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un mobile d'horlogerie, choisi parmi un mécanisme oscillateur, ou un mécanisme d'échappement, ou un mécanisme d'affichage, ou un rouage de mise à l'heure, ou un mécanisme de sonnerie, ou un mécanisme de calendrier, ou un mécanisme de chronographe, ou un mécanisme de compteur, ou un mécanisme à rattrapante, ledit mobile comportant une première surface de guidage agencée pour coopérer de façon complémentaire, directement ou indirectement, avec une deuxième surface de guidage associée à un pont , pour le montage en pivotement dudit mobile par rapport audit pont autour d'un axe de pivotement.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un pont et au moins un tel mobile
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et au moins un pont et au moins un tel mobile.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie, et en particulier le domaine des montres mécaniques.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Très souvent, les performances des mouvements d'horlogerie, ou encore les possibilités de logement de complications ou de fonctionnalités particulières, sont limitées par la nécessité de guider les mobiles pivotants par des pivots fixés sur des platines ou des ponts. Ces guidages sont réalisés généralement, au moins pour les mobiles de grande vitesse angulaire, par la coopération, de chaque côté du mobile, entre un axe que comporte ce mobile, et une pierre que comporte la platine ou le pont.
  • Des montages en porte-à-faux, qui permettraient de dégager l'espace au moins d'un côté du mobile, pour permettre le logement d'autres composants du mouvement, sont rares, en raison du soin nécessaire à leur fabrication, et au coût élevé associé à leur fabrication. Un exemple en est fourni par le brevet CH 682 871 au nom de FREDERIC PIGUET, pour la fabrication d'un mouvement extra-plat, dans lequel tous les mobiles sont montés en porte-à-faux sur une seule platine, à l'aide chacun d'un roulement à billes monté, d'une part sur la platine, et d'autre part sur un axe que comporte le mobile. Dans ce même brevet, un rochet est en forme de tambour entourant le barillet, et est pivotés sur sa périphérie par trois galets pivotés chacun sur un roulement à billes, et le barillet est pivoté dans le rochet au moyen d'un roulement à billes. Un tel montage améliore fortement l'accessibilité à l'intérieur du mouvement par rapport aux mouvements classiques, mais les mobiles restent équipés d'axes de petit diamètre, et leur ajustement dans les roulements requiert une haute précision, et il est nécessaire de prévoir des moyens de maintien axial. Ce maintien axial peut se faire par frettage de l'axe dans la cage intérieure du roulement, ce qui écarte son application aux mobiles réalisés en matériaux fragiles tels que le silicium ou similaire.
  • On connaît encore, pour des mobiles de grandes dimensions, et à vitesse angulaire lentes, tels que tourbillons, carrousels, ou barillets, un maintien sur une portée de diamètre relativement grand et avec un roulement à billes de forte épaisseur, comme dans le brevet CH 687 795 au nom de OMEGA, qui décrit un tourbillon en porte-à-faux supporté sur sa base uniquement par un tel roulement. Un carrousel volant comme celui de la demande de brevet EP 1 995 650 au nom de BLANCPAIN comporte une cage portée par un mobile de gros diamètre, porté par un roulement à billes fixé à un pont.
  • Toutefois ces applications ne concernent que des mobiles de grande inertie, et on ne connaît pas d'alternative au guidage traditionnel par axe et pivot pour les mobiles de plus faible inertie, ou/et de plus grande vitesse angulaire.
  • Par ailleurs, il s'avère en général nécessaire d'équiper les pivots des organes les plus sensibles, comme ceux du mécanisme régulateur, par des antichocs, qui représentent un coût et un encombrement notables.
  • Pour ces mêmes mécanismes régulateurs, il s'agit, encore, de limiter l'influence des rattrapages de jeux des pivots selon la position dans l'espace de la pièce d'horlogerie, qui conduisent en général à des paramètres de marche différents selon cette position, et, notamment, à des variations d'amplitude de l'oscillation des balanciers.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un guidage de mobiles, en particulier des mobiles horlogers de plus faible inertie, ou/et de plus grande vitesse angulaire, qui garantisse un guidage parfait et identique dans toutes les positions, une très faible sensibilité aux chocs, et qui libère, dans une pièce d'horlogerie compliquée, de l'espace pour y loger des complications sans l'entrave d'arbres rendant difficile l'insertion de ces mécanismes de complication.
  • Quand, dans une application préférée mais non limitative, l'invention concerne le guidage de balanciers, elle assure la régularité de l'amplitude d'oscillation quelle que soit la position du balancier dans l'espace.
  • A cet effet, l'invention concerne un mobile d'horlogerie, choisi parmi un mécanisme oscillateur, ou un mécanisme d'échappement, ou un mécanisme d'affichage, ou un rouage de mise à l'heure, ou un mécanisme de sonnerie, ou un mécanisme de calendrier, ou un mécanisme de chronographe, ou un mécanisme de compteur, ou un mécanisme à rattrapante, ledit mobile comportant une première surface de guidage agencée pour coopérer de façon complémentaire, directement ou indirectement, avec une deuxième surface de guidage associée à un pont , pour le montage en pivotement dudit mobile par rapport audit pont autour d'un axe de pivotement, caractérisé en ce que ladite première surface de guidage est de révolution autour dudit axe de pivotement, est unique et située au voisinage d'un plan médian que comporte ledit mobile et qui est sensiblement orthogonal audit axe de pivotement, de façon à maintenir ledit mobile de façon encastrée ou en porte-à-faux par rapport audit pont , et en ce que ledit mobile est exempt d'arbre de guidage selon la direction dudit axe de pivotement de part ou d'autre de ladite surface de guidage .
  • Selon une caractéristique de l'invention, ledit mobile comporte, de part et d'autre dudit plan médian, des premiers moyens d'application d'un couple par rapport audit axe de pivotement et des seconds moyens d'application d'un couple par rapport audit axe de pivotement, de façon à répartir les sollicitations exercées sur ledit mobile au niveau desdits premiers moyens d'application et desdits seconds moyens d'application de part et d'autre de ladite première surface de guidage .
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite première surface de guidage constitue une piste interne de roulement de billes.
  • Selon une autre caractéristique encore de l'invention, ledit mobile constitue, avec ledit pont d'une part, et une pluralité de billes d'autre part, un roulement à billes dont ladite première surface de guidage constitue une piste interne de roulement desdites billes, et dont une piste externe de roulement desdites billes est constituée par ladite deuxième surface de guidage que comporte ledit pont ou qui est rapportée sur ledit pont.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit mobile est réalisé en silicium ou dans un matériau issu des technologies MEMS ou « LIGA ».
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit mobile comporte une pluralité de billes et constitue un roulement à billes dont ladite première surface de guidage constitue une piste interne de roulement desdites billes, et ledit mobile comporte une cage externe comportant ladite deuxième surface de guidage qui constitue une piste externe de roulement desdites billes, ladite cage externe étant agencée pour être montée sur ledit pont.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un pont et au moins un tel mobile, caractérisé en ce que ledit au moins un pont comporte au moins une surface qui, ou bien constitue ladite deuxième surface de guidage et est alors de révolution autour dudit axe de pivotement D, ou bien est agencée pour recevoir une cage externe comportant ladite deuxième surface de guidage axée autour dudit axe de pivotement D, ladite deuxième surface de guidage étant agencée pour coopérer coaxialement avec ladite première surface de guidage que comporte ledit mobile, soit directement, soit par l'intermédiaire de billes .
  • Selon une caractéristique de l'invention, ledit pont comportant ladite deuxième surface de guidage, et ledit mobile comportant ladite première surface de guidage, constituent, avec une pluralité de billes insérées et maintenues entre ladite deuxième surface de guidage et ladite première surface de guidage, un roulement à billes.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et au moins un pont et au moins un tel mobile, caractérisée en ce que ledit au moins un pont comporte au moins une surface qui, ou bien constitue ladite deuxième surface de guidage et est alors de révolution autour dudit axe de pivotement, ou bien est agencée pour recevoir une cage externe comportant ladite deuxième surface de guidage axée autour dudit axe de pivotement, ladite deuxième surface de guidage étant agencée pour coopérer coaxialement avec ladite première surface de guidage que comporte ledit au moins un mobile , soit directement, soit par l'intermédiaire de billes.
  • Quand, dans une application préférée mais non limitative, l'invention concerne le guidage de balanciers, elle assure la régularité de l'amplitude d'oscillation quelle que soit la position du balancier dans l'espace.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue de dessous, un mobile, en l'occurrence un balancier-spiral d'horlogerie, dont la serge du balancier constitue une surface de guidage intérieure d'un roulement à billes, dont la cage extérieure est chassée dans un pont, ce balancier-spiral étant monté caréné dans ce pont;
    • la figure 2 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, le mobile de la figure 1 ;
    • la figure 3 représente, de façon schématisée et en élévation, le mobile de la figure 1 ;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée et en coupe par son axe de pivotement, le mobile des figures 1 à 3, en position de montage avec la cage extérieure du roulement chassée dans le pont ;
    • la figure 5 représente, de façon schématisée et en perspective en vue de dessus, le mobile de la figure 1 ;
    • la figure 6 représente, de façon schématisée et en perspective en vue de dessous, le mobile de la figure 1,
    • la figure 7 représente, de façon schématisée et en coupe par un plan passant par son axe de pivotement, un détail de la périphérie d'un mobile selon une variante de l'invention ;
    • la figure 8 représente, de façon analogue à la figure 7, un détail d'une autre variante de l'invention,
    • la figure 9 représente, de façon schématisée et en vue de dessous, un mobile, en l'occurrence un balancier-spiral d'horlogerie, dont une douille
  • fixée sur le balancier constitue une surface de guidage intérieure d'un roulement à billes, dont la cage extérieure est chassée dans un pont, ce balancier-spiral étant monté volant dans ce pont;
    • la figure 10 représente, de façon schématisée et en vue de dessus, le mobile de la figure 9 ;
    • la figure 11 représente, de façon schématisée et en coupe selon le tracé AA de la figure 10, le mobile de la figure 9, en position de montage avec la cage extérieure du roulement chassée dans le pont ;
    • la figure 12 représente, de façon schématisée et en coupe selon le tracé BB de la figure 10, le mobile de la figure 9 ;
    • la figure 13 représente, de façon schématisée et en perspective en vue de dessus, le mobile de la figure 9 ;
    • la figure 14 représente, de façon schématisée et en perspective en vue de dessous, le mobile de la figure 9.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie, et en particulier le domaine des montres mécaniques.
  • L'invention concerne, tel que visible sur les figures, un mobile 1 d'horlogerie. Ce mobile 1 est de type de plus faible inertie, ou/et de plus grande vitesse angulaire, et est choisi parmi un mécanisme oscillateur, ou un mécanisme d'échappement, ou un mécanisme d'affichage, ou un rouage de mise à l'heure, ou un mécanisme de sonnerie, ou un mécanisme de calendrier, ou un mécanisme de chronographe, ou un mécanisme de compteur, ou un mécanisme à rattrapante. Cette liste n'est nullement exhaustive des possibilités de l'invention, mais regroupe les applications préférentielles. Ce mobile 1 est agencé pour pivoter autour d'un axe de pivotement D.
  • Selon l'invention, le mobile 1 comporte une première surface de guidage 2, qui est agencée pour coopérer de façon complémentaire, directement ou indirectement, avec une deuxième surface de guidage 3 associée à un pont 50, pour le montage en pivotement du mobile 1 par rapport à ce pont 50 autour d'un axe de pivotement D.
  • Selon l'invention, la première surface de guidage 2 est de révolution autour de l'axe de pivotement D, est unique, et est située au voisinage d'un plan médian P que comporte le mobile 1 et qui est sensiblement orthogonal audit axe de pivotement D, de façon à maintenir ce mobile 1 de façon encastrée ou en porte-à-faux par rapport au pont 50.
  • De façon avantageuse, le mobile 1 est exempt d'arbre de guidage selon la direction de l'axe de pivotement D de part ou d'autre de la surface de guidage 2, ce qui autorise son utilisation dans des mouvements extra-plats, et ce qui permet d'utiliser pour d'autres applications l'espace extérieur de part et d'autre du mobile 1.
  • De préférence, la première surface de guidage 2 est sur le plus grand diamètre possible du mobile 1, et de préférence à sa périphérie, c'est-à-dire dans la zone radialement la plus éloignée de l'axe de pivotement D.
  • Dans une application préférée, le mobile 1, comporte, de part et d'autre de ce plan médian P, des premiers moyens d'application 4 d'un premier couple par rapport à l'axe de pivotement D et des seconds moyens d'application 5 d'un second couple par rapport à l'axe de pivotement D, de façon à répartir les sollicitations exercées sur le mobile 1 au niveau de ces premiers moyens d'application 4 et de ces seconds moyens d'application 5 de part et d'autre de la première surface de guidage 2.
  • Tel que visible sur les figures 5 et 6, de préférence la première surface de guidage 2 est constituée par au moins une surface périphérique 6 de guidage que comporte le mobile 1, ou/et par au moins une surface de piste 7 que comporte au moins une piste 8 rapportée sur le mobile 1. De façon préférée, tel que visible sur la figure 7, une surface périphérique 6 est intégrée au mobile 1, et une piste démontable 8 est rapportée sur ce dernier, ce qui permet l'insertion de composants intermédiaires, tels des billes 11 dans le cas d'espèce. La première surface de guidage 2 peut aussi être constituée par deux pistes 8 rapportées sur le mobile 1, tel que visible sur la figure 8
  • Naturellement, un nombre de pistes 8 supérieur à 2 est envisageable, mais dans la pratique il est de préférence limité à deux essentiellement pour des raisons d'encombrement et de coût de production.
  • De façon préférée, selon l'invention, la première surface de guidage 2 constitue une piste interne 9 de roulement de billes 11.
  • De façon propre à l'invention, le mobile d'horlogerie 1 constitue, seul ou avec le pont 50, un roulement à billes 10.
  • Dans une première version, le mobile 1 constitue, avec ledit pont 50 d'une part, et une pluralité de billes 11 d'autre part, un roulement à billes 10 dont la première surface de guidage 2 constitue une piste interne 9 de roulement de ces billes 11, et dont une piste externe de roulement des billes 11 est constituée par la deuxième surface de guidage 3 que comporte le pont 50, ou qui est rapportée sur le pont 50, par exemple au niveau d'une bague ou analogue. Dans une variante avantageuse de cette première version, le mobile 1 est monobloc. De préférence, il est réalisé en silicium ou dans un matériau issu des technologies MEMS ou « LIGA », ce qui lui permet de cumuler une géométrie complexe, des tolérances très précises, et une élasticité de certaines zones qu'il comporte. Ces matériaux présentent un intérêt certain pour la confection, en particulier, de mobiles de faible inertie et de grande vitesse angulaire, tels que balanciers et similaires. L'invention apporte une souplesse d'emploi encore supérieure de tels mobiles, en affranchissant leur conception de la présence d'axes de guidage au niveau de l'axe de pivotement. La combinaison du montage de type caréné ou volant proposé par l'invention, et de tels matériaux, se révèle donc particulièrement avantageuse.
  • Dans une deuxième version, préférée car plus polyvalente, le mobile 1 comporte une pluralité de billes 11 et constitue un roulement à billes 10 dont la première surface de guidage 2 constitue une piste interne 9 de roulement des billes 11. Le mobile 1 comporte alors une cage externe 12, qui comporte la deuxième surface de guidage 3, laquelle constitue une piste externe de roulement des billes 11, cette cage externe 12 étant agencée pour être montée sur le pont 50. Le mobile 1 peut ainsi constituer un sous-ensemble prêt à être monté sur un pont 50. Avantageusement, la cage externe 12 est alors réalisée dans un matériau non fragile, notamment un alliage métallique, autorisant son insertion par chassage dans un logement ou un alésage du pont 50. De façon préférée, dans cette deuxième version, le mobile 1 est constitué de cette cage externe 12, de la pluralité de billes 11, et d'un corps monobloc lequel est réalisé, comme ci-dessus, en silicium ou dans un matériau issu des technologies MEMS ou « LIGA ».
  • Une réalisation mixte est aussi possible avec un corps de mobile monobloc en silicium ou similaire, et la variante avec une ou plusieurs pistes 8 rapportées en périphérie 2 du mobile 1 est avantageuse en cas d'utilisation d'un corps de mobile 1 en matériau fragile ou sensible aux chocs.
  • Dans une application particulièrement intéressante de l'invention, le mobile 1 est un balancier-spiral 13 ou un balancier 14 comportant une serge 15, et la première surface de guidage 2 est en périphérie de cette serge 15, et de préférence sur le plus grand diamètre de ladite serge 15 par rapport à l'axe de pivotement D. Les premiers moyens d'application 4 de couple sont constitués par une cheville 16 de plateau 17 que comporte le balancier-spiral 13 ou balancier 14 d'un premier côté de la serge 15, et les seconds moyens d'application 5 de couple sont constitués par un piton 18 quand le mobile 1 est un balancier-spiral 13, ou par un spiral 19 quand le mobile 1 est un balancier 14. De préférence, la première surface de guidage 2 est dirigée radialement vers le côté opposé à l'axe de pivotement D.
  • Les figures illustrent un mobile 1 constitué par un balancier-spiral 13 comportant un balancier 14 muni d'un plateau 17 et d'une cheville 16 de façon à coopérer avec un mécanisme d'échappement, et un spiral 19 classiquement attaché à un point d'attache sur le balancier 14 d'une part, et à un piton 18 fixé à une platine ou à un pont 50, qu'on dénomme ci-après indifféremment « pont », d'autre part.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100, comportant au moins un pont 50 et au moins un tel mobile 1. Selon l'invention, ce pont 50 comporte au moins une surface qui, ou bien constitue la deuxième surface de guidage 3 et est alors de révolution autour de l'axe de pivotement D, ou bien est agencée pour recevoir une cage externe 12 comportant la deuxième surface de guidage 3 axée autour de l'axe de pivotement D, cette deuxième surface de guidage 3 étant agencée pour coopérer coaxialement avec la première surface de guidage 2 que comporte ce mobile 1, soit directement, soit par l'intermédiaire de billes 11.
  • De façon préférée et tel que visible sur les figures, dans ce mouvement 100, le pont 50 comportant la deuxième surface de guidage 3, et le mobile 1 comportant la première surface de guidage 2, constituent, avec une pluralité de billes 11 insérées et maintenues entre la deuxième surface de guidage 3 et la première surface de guidage 2, un roulement à billes 10.
  • De préférence, les billes 11 sont maintenues à distance l'une de l'autre par des moyens d'espacement 20, tels qu'un panier ou encore une pluralité de logements, que comporte le pont 50, ou/et le mobile 1, ou/et le mouvement 100.
  • Dans une application préférée représentée sur les figures, le mouvement 100 comporte un balancier-spiral ou un balancier, et le pont 50 comporte un logement 21 d'un piton 18 d'accrochage d'un spiral et des moyens de fixation ou/et de réglage de position 22 d'un tel piton 18, ou bien comporte des moyens de fixation d'un pont secondaire comportant un tel logement 21 d'un piton 18 et de tels moyens de fixation ou/et de réglage de position 22. Ces derniers peuvent être réalisés sous la forme d'une vis prenant appui sur une ou plusieurs surfaces du piton pour ajuster sa position, par exemple en pivotement dans le cas d'un piton à facettes, ou en hauteur, ou autre.
  • Dans l'application représentée aux figures 1 à 6, le mouvement 100 comporte un mobile 1 qui est un balancier-spiral 13 caréné dans un pont 50 et comporte un spiral 19 fixé à un piton 18 lui-même fixé à ce pont 50 ou à un pont secondaire fixé sur ce pont 50. L'invention permet ainsi de réaliser un sous-ensemble terminé et pré-réglé comportant pont, piton, balancier-spiral, moyens de guidage en pivotement du balancier-spiral, qui est prêt à être monté sur un autre pont ou sur une autre platine, rationnalisant ainsi le montage et les réglages, et simplifiant l'assemblage final. L'invention rend également le service après-vente plus facile puisqu'il peut suffire d'échanger un simple bloc constitué d'un tel sous-ensemble.
  • Dans l'application représentée aux figures 9 à 14, le mouvement 100 comporte un mobile 1 qui est un balancier volant, qui n'est pas intégralement caréné, mais guidé sur un diamètre intermédiaire, au niveau d'une douille 23 que comporte le balancier 14 ou qui est fixée sur celui-ci, cette douille 23 porte alors la première surface de guidage 2. Cette disposition permet un réemploi facile de balanciers existants, qui peuvent être modifiés par enlèvement de leurs axes de guidage et par pose par chassage, collage, ou similaire, d'une telle douille 23.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie 100, ou/et au moins un pont 50 et au moins un tel mobile 1.
  • Dans cette pièce d'horlogerie, telle qu'une montre, au moins un pont 50 comporte au moins une surface qui, ou bien constitue la deuxième surface de guidage 3 et est alors de révolution autour de l'axe de pivotement D, ou bien est agencée pour recevoir une cage externe 12 comportant cette deuxième surface de guidage 3 axée autour de l'axe de pivotement D, la deuxième surface de guidage 3 étant agencée pour coopérer coaxialement avec la première surface de guidage 2 que comporte ce mobile 1, soit directement, soit par l'intermédiaire de billes 11.
  • Dans un autre mode de réalisation, l'appui entre la première surface de guidage 2 et la deuxième surface de guidage 3 peut être réalisé directement, au niveau de surfaces antagonistes, mais il est difficile d'assurer un niveau de pertes par frottement suffisamment faible tout en étant compatible avec la grande longévité requise par une pièce d'horlogerie.
  • En somme, par cette conception innovante, l'invention permet d'assurer, pour des mobiles tels que des balanciers, un guidage parfait et identique dans toutes les positions, une très faible sensibilité aux chocs.
  • L'agencement caréné ou volant du mobile permet de s'affranchir des axes de guidage, des pivots correspondants, et libère, dans une pièce d'horlogerie compliquée, de l'espace pour y loger des complications sans l'entrave d'arbres rendant difficile l'insertion de ces mécanismes de complication. De plus, les problèmes de lubrification sont réduits, grâce aux choix de guidages réalisés sous forme de roulements à billes.
  • La combinaison avec des mobiles réalisés en silicium ou avec des technologies MEMS ou « LIGA » permet, encore, de réduire le nombre des composants, de réduire leur inertie, d'augmenter leur précision de dimensionnement, et donc d'en faciliter les réglages.
  • L'invention permet, encore, la production de sous-ensembles oscillateurs prêts à être montés, pré-réglés et prêts à l'emploi.

Claims (18)

  1. Mobile d'horlogerie (1), choisi parmi un mécanisme oscillateur, ou un mécanisme d'échappement, ou un mécanisme d'affichage, ou un rouage de mise à l'heure, ou un mécanisme de sonnerie, ou un mécanisme de calendrier, ou un mécanisme de chronographe, ou un mécanisme de compteur, ou un mécanisme à rattrapante, ledit mobile (1) comportant une première surface de guidage (2) agencée pour coopérer de façon complémentaire, directement ou indirectement, avec une deuxième surface de guidage (3) associée à un pont (50), pour le montage en pivotement dudit mobile (1) par rapport audit pont (50) autour d'un axe de pivotement (D), caractérisé en ce que ladite première surface de guidage (2) est de révolution autour dudit axe de pivotement (D), est unique et située au voisinage d'un plan médian (P) que comporte ledit mobile (1) et qui est sensiblement orthogonal audit axe de pivotement (D), de façon à maintenir ledit mobile (1) de façon encastrée ou en porte-à-faux par rapport audit pont (50), et en ce que ledit mobile (1) est exempt d'arbre de guidage selon la direction dudit axe de pivotement (D) de part ou d'autre de ladite surface de guidage (2).
  2. Mobile d'horlogerie (1), selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, de part et d'autre dudit plan médian (P), des premiers moyens d'application (4) d'un couple par rapport audit axe de pivotement (D) et des seconds moyens d'application (5) d'un couple par rapport audit axe de pivotement (D), de façon à répartir les sollicitations exercées sur ledit mobile (1) au niveau desdits premiers moyens d'application (4) et desdits seconds moyens d'application (5) de part et d'autre de ladite première surface de guidage (2).
  3. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite première surface de guidage (2) est constituée par au moins une surface périphérique (6) de guidage que comporte ledit mobile (1), ou/et par au moins une surface de piste (7) que comporte au moins une piste (8) rapportée sur ledit mobile (1).
  4. Mobile d'horlogerie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première surface de guidage (2) constitue une piste interne (9) de roulement de billes (11).
  5. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il constitue, avec ledit pont (50) d'une part, et une pluralité de billes (11) d'autre part, un roulement à billes (10) dont ladite première surface de guidage (2) constitue une piste interne (9) de roulement desdites billes (11), et dont une piste externe de roulement desdites billes est constituée par ladite deuxième surface de guidage (3) que comporte ledit pont (50) ou qui est rapportée sur ledit pont (50).
  6. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est monobloc.
  7. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est réalisé en silicium ou dans un matériau issu des technologies MEMS ou « LIGA ».
  8. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de billes (11) et constitue un roulement à billes (10) dont ladite première surface de guidage (2) constitue une piste interne (9) de roulement desdites billes (11), et en ce que ledit mobile (1) comporte une cage externe (12) comportant ladite deuxième surface de guidage (3) qui constitue une piste externe de roulement desdites billes (11), ladite cage externe (12) étant agencée pour être montée sur ledit pont (50).
  9. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est constitué de ladite cage externe (12), de ladite pluralité de billes (11), et d'un corps monobloc lequel est réalisé en silicium ou dans un matériau issu des technologies MEMS ou « LIGA ».
  10. Mobile d'horlogerie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un balancier-spiral (13) ou un balancier (14) comportant une serge (15), et que ladite première surface de guidage (2) est en périphérie de ladite serge (15).
  11. Mobile d'horlogerie (1) selon les revendications 2 et 10, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'application (4) de couple sont constitués par une cheville (16) de plateau (17) que comporte ledit balancier-spiral (13) ou balancier (14) d'un premier côté de ladite serge (15), et en ce que lesdits seconds moyens d'application (5) de couple sont constitués par un piton (18) quand ledit mobile (1) est un balancier-spiral (13) ou par un spiral (19) quand ledit mobile (1) est un balancier (14).
  12. Mobile d'horlogerie (1) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite première surface de guidage (2) est située sur le plus grand diamètre de ladite serge (15) par rapport audit axe de pivotement (D).
  13. Mouvement d'horlogerie (100) comportant au moins un pont (50) et au moins un mobile (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un pont (50) comporte au moins une surface qui, ou bien constitue ladite deuxième surface de guidage (3) et est alors de révolution autour dudit axe de pivotement (D), ou bien est agencée pour recevoir une cage externe (12) comportant ladite deuxième surface de guidage (3) axée autour dudit axe de pivotement (D), ladite deuxième surface de guidage (3) étant agencée pour coopérer coaxialement avec ladite première surface de guidage (2) que comporte ledit au moins un mobile (1), soit directement, soit par l'intermédiaire de billes (11).
  14. Mouvement (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit pont (50) comportant ladite deuxième surface de guidage (3), et ledit mobile (1) comportant ladite première surface de guidage (2), constituent, avec une pluralité de billes (11) insérées et maintenues entre ladite deuxième surface de guidage (3) et ladite première surface de guidage (2), un roulement à billes (10).
  15. Mouvement (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites billes (11) sont maintenues à distance l'une de l'autre par des moyens d'espacement (20) que comporte ledit pont (50), ou/et ledit mobile (1), ou/et ledit mouvement (100).
  16. Mouvement (100) selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que ledit au moins un pont (50) comporte un logement (21) d'un piton (18) d'accrochage d'un spiral et des moyens de fixation ou/et de réglage de position (22) d'un tel piton (18), ou bien comporte des moyens de fixation d'un pont secondaire comportant un tel logement (21) d'un piton (18) et de tels moyens de fixation ou/et de réglage de position (22).
  17. Mouvement (100) selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que ledit mobile (1) est un balancier-spiral (13) caréné dans ledit pont (50) et comporte un spiral (19) fixé à un piton (18) lui-même fixé audit pont (50) ou à un pont secondaire fixé sur ledit pont (50).
  18. Pièce d'horlogerie (1000) comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie (100) selon l'une des revendications 13 à 17, ou/et au moins un pont (50) et au moins un tel mobile (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ledit au moins un pont (50) comporte au moins une surface qui, ou bien constitue ladite deuxième surface de guidage (3) et est alors de révolution autour dudit axe de pivotement (D), ou bien est agencée pour recevoir une cage externe (12) comportant ladite deuxième surface de guidage (3) axée autour dudit axe de pivotement (D), ladite deuxième surface de guidage (3) étant agencée pour coopérer coaxialement avec ladite première surface de guidage (2) que comporte ledit au moins un mobile (1), soit directement, soit par l'intermédiaire de billes (11).
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