EP2791740A1 - Systeme antichoc pour piece d'horlogerie en elastomere - Google Patents

Systeme antichoc pour piece d'horlogerie en elastomere

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EP2791740A1
EP2791740A1 EP12801718.3A EP12801718A EP2791740A1 EP 2791740 A1 EP2791740 A1 EP 2791740A1 EP 12801718 A EP12801718 A EP 12801718A EP 2791740 A1 EP2791740 A1 EP 2791740A1
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EP
European Patent Office
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pivot
bearing according
wall
assembly
damping bearing
Prior art date
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EP12801718.3A
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German (de)
English (en)
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EP2791740B1 (fr
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Julien Moulin
Jean-Luc Helfer
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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Publication date
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    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G04B31/02Shock-damping bearings
    • G04B31/04Shock-damping bearings with jewel hole and cap jewel
    • GPHYSICS
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    • G04B31/00Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/004Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used
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    • G04B31/00Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/06Manufacture or mounting processes

Definitions

  • the present invention relates to an anti-shock system for a mobile axis of a timepiece.
  • the axis comprises a tigeron, comprising a support.
  • the support is provided with a housing adapted to receive a pivot module comprising a pivot assembly in which the shank is inserted and elastic means arranged to mount said pivot assembly in a suspended manner and to exert on said pivot system at least one axial force.
  • the technical field of the invention is the technical field of fine mechanics.
  • the present invention relates to bearings for timepieces, more particularly of the type for damping shocks.
  • Mechanical watch manufacturers have long since devised a number of devices enabling an axis to absorb the energy resulting from an impact by a stop against a wall of the hole of the base block that it passes through, while allowing a momentary movement of the tigeron before it is brought back to its position of rest under the action of a spring.
  • Figures 1 and 2 illustrate an inverted double-cone device that is currently used in timepieces on the market.
  • the kitten 20 is held in a housing 6 of the support 1 by a spring 10 which comprises in this example radial extensions 9 compressing the
  • the housing 6 comprises two bearing surfaces 7, 7a in the form of inverted cones on which support complementary bearing surfaces 8, 8a of the kitten 20, said bearing surfaces to be executed with very high precision.
  • the counter-pivoting stone 5 moves and the spring 10 acts alone to bring the balance shaft 3 back to its initial position.
  • the spring 10 is dimensioned to have a displacement limit calculated so that beyond this limit, the balance shaft 3 comes into contact with abutments 14 allowing said axis 3 to absorb the shock, which the rods 3a Axis 3 can not do without breaking.
  • the spring 10 cooperates with the complementary inclined planes 7, 7a; 8, 8a to refocus the kitten 20.
  • Such bearings have for example been sold under the trademark Incabloc®.
  • These springs can be made of phynox, brass, CuBe or durumphy and are manufactured by traditional means of cutting.
  • the use of crystalline metals for these springs can cause some problems. Indeed, crystalline metals are characterized by a low elastic limit that can lead to plastic deformation if the stresses due to shocks are too high. This problem is amplified by the lack of space. The elastic deformation of the current springs is very close to the elastic limit.
  • This permanent deformation can also occur during the handling of said springs during their introduction or removal.
  • the object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing to provide a shockproof timepiece system that is more efficient and more shock-resistant and simpler and less expensive to produce.
  • the invention relates to a shock absorbing bearing for an axis of a mobile of a timepiece, said axis comprising a tigeron, said bearing comprising a support provided with a housing provided for receiving a pivot system.
  • a pivot assembly in which the tigeron is inserted and elastic means arranged to mount said pivot assembly in a suspended manner and to exert on said pivot system at least one axial force, characterized in that the elastic means are made of an elastomeric material and in that said bearing further comprises a pre-assembly element in which the pivot assembly and the resilient means are inserted so as to facilitate handling and mounting of the pivot system.
  • a first advantage of the present invention is to be simple and inexpensive to achieve. Indeed, the elastomeric parts are parts that can have complex shapes and shaped easily because they are manufactured by injection into a mold. This controlled technique is inexpensive and easily adaptable because only the molds change. These can be complex because, in liquid form, the elastomers can be inserted in all the corners. A piece of high precision can be obtained.
  • Another advantage of the present invention is that it makes it possible to produce elastic means having interesting mechanical properties. Indeed, the elastomers have the property of elastically deforming significantly without plastic deformation. This makes it possible to manufacture parts that will withstand high stresses in plastically deforming.
  • the elastic means comprise a part comprising a central orifice arranged so that the pivot assembly can be inserted therein, said part further comprising an outer wall whose shape is arranged to correspond to that of the housing.
  • said part is annular.
  • said piece comprises recesses locally rendering said piece more flexible so as to obtain predetermined restoring forces.
  • the recesses are circular.
  • the recesses are evenly distributed over said part.
  • said part comprises an even number of recesses.
  • said part comprises an odd number of recesses.
  • One of the advantages of these embodiments is to make it possible to modify the behavior of the elastomer ring simply. Indeed, this change in behavior is achieved by the arrangement of recesses or openings in the ring to locally modify the rigidity of said ring. This results in a different behavior in the areas where the recesses or openings are arranged and therefore an overall behavior of the elastomer ring which is modified.
  • the recesses are through.
  • the recesses are non-traversing.
  • the pre-assembly element is a ring.
  • the pivot assembly comprises a kitten in which a pierced stone and a backstop are arranged.
  • the pivot assembly comprises a one-piece bearing providing the pivot function.
  • the one-piece bearing is a single stone.
  • the elastic means are overmolded between the pre-assembly element and the pivot assembly.
  • the support comprises a first part ensuring the attachment and a second part providing the stop function for the axis and its tigeron, the second part being dissociated from the first part.
  • the elastic means are overmolded between the first part of the support and the pivot assembly.
  • the pre-assembly element comprises an inner wall
  • the pivot system comprises an outer wall and in that the inner wall of the pre-assembly element and the outer wall of the pivot system have structural features.
  • the housing comprises an inner wall
  • the pre-assembly element comprises a outer wall and in that the inner wall of the housing and the outer wall of the pre-assembly element have structures.
  • the structures comprise a male part or a female part.
  • FIGS. 1 and 2 already cited, show schematically a shockproof timepiece system according to the prior art
  • FIG. 3 schematically shows a shockproof timepiece system according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 schematically represents a view from above of the elastic means according to the present invention
  • FIG. 5 schematically shows a shockproof timepiece system according to a second embodiment of the invention
  • FIGS. 6 and 7 show schematically a first variant of the shockproof timepiece system according to the present invention
  • Figure 8 schematically shows a second variant of the shockproof timepiece system according to the present invention.
  • Figure 9a, 9b, 9c schematically show a third variant of the shockproof timepiece system according to the present invention
  • Figure 10a, 10b, 10c schematically show a fourth variant of the shockproof timepiece system according to the present invention
  • the present invention proceeds from the general inventive idea of providing a shock absorbing system having greater reliability by using an elastomeric material.
  • FIG. 3 illustrates an anti-shock system 100 according to a first embodiment of the invention.
  • the system 100 comprises a support 101 of circular shape defining a housing 106 whose center is pierced with a hole 102. This hole allows the passage of a balance shaft terminated by a tigeron.
  • the support 101 may be either an independent part driven or fixed by any means in the frame of the watch movement, or be integrated in a part of the movement, such as a bridge or a plate.
  • a pivot system 103 In said support 101 is inserted a pivot system 103.
  • This pivot system comprises a pivot assembly 103a which is used to perform the pivot function of the axis of the balance or the wheel and an elastic means 107.
  • the pivot assembly 103a comprises a kitten 120 which supports a pierced stone 104 traversed by the tib 103a and a counter pivot stone 105.
  • the pivot system 103 further comprises elastic means 107.
  • the pivot assembly 103a is suspended in the housing 106 by an elastic means 107.
  • the elastic means 107 shown in FIG. 4, is in the form of a ring 1 10 whose central opening 1 12 has dimensions arranged so that the kitten 120 can be driven into the central opening 1 12 of said ring 1 10.
  • the elastic means 107 are chosen to have a reaction force both along the axis of the beam and radially thereto.
  • This ring 1 10 is mounted, for example by force, against the wall 106a of the housing 106 by resting on a bead 106b located at the bottom of the housing 106 so as to provide a space between the ring 1 10 and the bottom of the housing 106 allowing a certain axial displacement of the resilient means 107.
  • the kitten 120 is a annular piece whose inner wall comprises an annular rim. In the circular recess created by the rim is inserted the pierced stone 104. The counter pivot stone 105 is driven into the kitten 120 so as to bear on the rim, the counter-pivot stone 105 being of larger diameter. that of the pierced stone 104.
  • the wheel In case of shock, the wheel is subjected to a force that is proportional to the acceleration. This force is transmitted to the bearings via the pivots. The effect of this force is to deform the elastomer ring until the axis of the wheel comes to bear, through its tigerons, against the wall of the holes. In this case, the wheel is then stopped by the axis that abuts on the support serving as a stop. As the dimensions of the axis are much larger than those of the pivots, the energy produced during the impact against the stop is transmitted to the axis so as not to damage the tigerons.
  • the ring 1 10 shown in FIG. 4 is made of an elastomer material, ie a polymer having elastic properties obtained after crosslinking, that is to say after the formation of one or more networks. three-dimensional, chemically or physically.
  • the advantage of these elastomers is to be able to deform strongly without deforming plastically.
  • This capacity is due to the elastic collisions capacities, such as elastic rebound and stretching, elastomers that allows them to resume their original shape after stopping the stress.
  • This special characteristic is the consequence of the presence of entanglements and network nodes (these links are respectively occasional and permanent, the bridges play the role of "springs").
  • An elastomer withstands very large deformations (up to about 1000%) before rupture, almost completely reversible.
  • elastomers have the advantage of being able to be shaped using simple methods.
  • One technique used is, for example, injection molding.
  • this material is fed to the front of the plasticizing screw thus providing a supply of material ready to be injected (this is called the dosing phase).
  • the dynamic injection phase can begin.
  • the material present at the front of the plasticizing screw is injected under high pressure into a mold (or cavity) having the shape of the desired part.
  • This mold can be composed of two matrices assembled to one another and forming the impression of the desired part.
  • the mold is regulated at a temperature below the transformation temperature (ranging from 15 ° C to 130 ° C in some cases).
  • This step is the one where one applies a constant pressure during a determined time in order to continue to feed the impression even though it is filled. This makes it possible to overcome the shrinkage of the material during its cooling. The room is cooled for a few seconds and then ejected.
  • the pivot assembly 103a comprises a single one-piece bearing that can be for example a single stone 108.
  • This single stone 108 is pierced with a non-through hole 109.
  • This stone 108 which provides the pivot function is driven into the central hole 1 12 of the ring 1 10 elastomer.
  • This single pivot stone 108 has the advantage of allowing the realization of a simple pivot system 103. Indeed, this pivot system 103 is composed only of two elements: the elastic means 107 that is to say the ring 1 10 elastomer which provides the suspension function and the stone 108 which provides the pivot / bearing function. This configuration also makes it possible to limit the costs by limiting the number of elements composing the pivot system 103 but also to simplify its assembly process by reducing the number of steps.
  • a first solution consists in separately making the pivot assembly 103a and the ring 1 10 elastomer and then fasten together. Fixing can be performed by driving the pivot assembly 103a into the central opening 1 12 of the ring 1 10. Other methods such as gluing, clipping or even welding can be used.
  • the elastic means 107 that is to say the elastomeric ring, comprise internal structures 1 1 1.
  • These structures are in the form of openings 1 13 or recesses 1 14.
  • These openings 1 13 or recesses 1 14 are arranged on the ring 1 10 along an axis parallel to the axis of revolution.
  • These internal structures 1 1 1 1 are preferably circular or oval shapes but other forms can be envisaged.
  • These internal structures 1 1 1 are used in order to be able to adjust the axial and radial rigidity of the ring 1 10.
  • these internal structures 1 1 1 have the effect of making more flexible ring in the areas where they are made. This causes a decrease in the rigidity of the ring 1 10. The latter can then deform more easily in the areas where these structures are made.
  • At least the ring 1 10 comprises at least two openings 1 13 or recesses 1 14 diametrically opposite one another. This arrangement thus makes it possible to distribute the return forces.
  • the ring 1 10 elastomer comprises four openings 1 13 or recesses 1 14. These openings 1 13 or recesses 1 14 are distributed uniformly and each offset by n / 2 or 90 °.
  • openings 1 13 or recesses 1 14 may be greater, such as for example eight openings 1 13 each offset by ⁇ / 4 or 45 °.
  • openings 1 13 or recesses 1 14 may be odd, the most important being that these openings 1 13 or recesses 1 14 are distributed evenly.
  • the elastomer ring 1 10 is attached to a pre-assembly part 130.
  • This pre-assembly part 130 is of annular shape and therefore comprises a central opening.
  • the ring 1 10 made of elastomer, supporting the pivot assembly 103a is inserted therein.
  • This arrangement thus makes it possible to produce a pre-mounted module 140 comprising the pivot system 103, that is to say the elastomer ring 1 10 and the pivot assembly 103a.
  • the advantage of such a pre-mounted module 140 is to facilitate assembly. Indeed, the mounting of the pivot system 103 by first inserting the ring 1 10 elastomer and then mounting the pivot assembly 103a to said ring is complex because the elastomer is difficult handy when you have to apply constraints. This difficulty is also found when the assembly consists of assembling the pivot assembly 103a to the ring 1 10 elastomer and then to fix everything to the support.
  • the assembly it becomes possible to overmold the pre-assembly part 130 so that it is directly attached to the pivot system 130.
  • the joining of this pre-assembly part 130 with the pivot system 103 is effective and thus allows easier handling of the module.
  • the assembly of said pre-mounted module 140 to the support is, therefore, simplified.
  • This pre-assembly part 130 makes it possible to use another manufacturing method.
  • This method consists in over-molding the elastomer ring 1 10 directly in its final position. It is meant that the manufacturing step of the elastomer ring 1 10 is simultaneous with the step of fixing said bag 10 with the pivot assembly 103a and the pre-assembly part 130.
  • This method consists in placing in a mold which includes an imprint, the pre-assembly part 130 and the pivot assembly 103a so that they can lodge there and take their final layout.
  • a space constituting the form of the elastic means that is to say the shape of the ring is then present. Said space forming the imprint of the ring 1 10 is then overmoulded with elastomer so that the manufacturing steps of said ring and assembly / fixing of said ring, are simultaneous thus saving time.
  • the mold may be designed so that the ring 1 10 of elastomer partially surrounds said single stone 108 at its periphery.
  • the advantage of overmolding the elastomer is that it allows to take advantage of the shaping characteristics of the latter and thus to perfectly fit the shapes of the mold so as to obtain improved support.
  • the support 101 is arranged so that the stop function and the support function are dissociated.
  • the support comprises a first portion 101a and a second portion 101b.
  • the first part 101a operates the support function and the second part 101b operates the stop function.
  • the first portion 101a is an annular piece that is to say having a central opening 101c.
  • This annular piece comprises an outer profile having a recess 150 to form a bearing surface.
  • the pivot system 103 that is to say the ring 1 10 of elastomer and the pivot assembly 103a, is then fixed in the central opening 101c.
  • the second portion 101b is in the form of a disc pierced by the opening 102. This opening 102 is centrally arranged allows the tigeron to pass through to cooperate with the pivot system.
  • This pierced disk makes it possible to perform the stop function since during an impact, the axis on which the wheel is fixed moves until it comes to bear, via its tigerons, against the wall of the holes. The wheel is then stopped by the axis which abuts on the pierced disc.
  • a first interest to separate the two functions is to be able to overmold directly the ring 1 10 elastomer in the shock absorber system according to the invention. Indeed, the separation of these functions allows to provide an injection mold of the ring wherein the support 101 and the pivot assembly 103a are placed in their final position. The elastomer can then be injected directly between the support 101 and the pivot assembly 103a so that the step of producing the ring 1 10 and the mounting step of the shockproof system are only one.
  • the second portion 101b in the form of a pierced disc has a diameter equal to that of the first portion 101a.
  • This second part 101b can then be fixed below said first part 101a. Fixing can be done by gluing or welding or any other methods.
  • the second portion 101b in the form of a pierced disk has a diameter equal to that of the opening 101c of the first annular portion 101a. This allows the second portion 101b to be secured in said opening 101c.
  • the assembly of the assembly therefore consists in fixing the pivot system 103 in said opening 101c and then fixing the second part 101b.
  • This second portion 101b may, for example, be fixed by gluing.
  • the pivot system 103 and the second portion 101b have no contact between them allowing to have a suspended pivot system 103.
  • the second configuration is resumed with a second part 101b inserted in the opening 101c of the first part 101a.
  • the inner profile includes a shoulder 101 d so that the opening of the first portion is separated into two zones having two different diameters.
  • the pivot system 103 is inserted in a first zone of a first diameter.
  • the second portion 101b is inserted in a second zone of a second diameter.
  • the first diameter is smaller than the second diameter.
  • the various walls of the pivot system 103 are structured to have a non-smooth geometry.
  • the inner wall of the housing, the inner and outer walls of the elastomeric ring, the inner walls 1 1 6 and outer 1 15 of the pre-assembly part, the outer wall of the kitten or the single stone can be structured.
  • This structuring 1 17, 1 18 is based on the principle of male and female catches that cooperate together.
  • each wall receives a structuring so that the walls are complementary to one another. This allows a nesting of the geometries resulting in the axial holding of contacts because the structures block each other. Consequently, the risks of seeing the different parts of the pivot module separate from each other under the effect of constraints are low.

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Abstract

L'invention concerne un palier amortisseur de chocs pour un axe (3, 103) d'un mobile d'une pièce d'horlogerie, ledit axe comprenant un tigeron (3a. 103a), ledit palier comportant un support (1, 101) pourvu d'un logement (6, 106) prévu pour recevoir un système pivot (103) comprenant un ensemble pivot (103a) dans lequel le tigeron (3a) est inséré et des moyens élastiques (107) agencés pour monter ledit ensemble pivot de façon suspendu et pour exercer sur ledit système pivot au moins une force axiale.

Description

Cas 3275
SYSTEM E ANTI C HOC PO U R P I EC E D ' HO RLOG E R I E E N
ELASTOM E R E
La présente invention concerne un système antichoc pour un axe d'un mobile d'une pièce d'horlogerie. L'axe comprend un tigeron, comportant un support. Le support est pourvu d'un logement prévu pour recevoir un module pivot comprenant un ensemble pivot dans lequel le tigeron est inséré et des moyens élastiques agencés pour monter ledit ensemble pivot de façon suspendu et pour exercer sur ledit système pivot au moins une force axiale.
Le domaine technique de l'invention est le domaine technique de la mécanique fine.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
La présente invention concerne des paliers pour pièces d'horlogerie, plus particulièrement du type permettant d'amortir les chocs. Les constructeurs de montres mécaniques ont conçu depuis longtemps de nombreux dispositifs permettant à un axe d'absorber l'énergie résultant d'un choc par butée contre une paroi du trou du bloc de base qu'il 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 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 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, la pierre contre-pivot 5 se déplace et le ressort 10 agit seul pour ramener l'axe de balancier 3 dans sa position initiale. Le ressort 10 est dimensionné pour avoir une limite de déplacement calculée de sorte qu'au delà de cette limite, l'axe de balancier 3 arrive en contact avec des butées 14 permettant audit axe 3 d'absorber le choc, ce que les tigerons 3a de l'axe 3 ne peuvent faire sous peine de casser. 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. De tels paliers ont par exemple été vendus sous la marque Incabloc®. Ces ressorts peuvent être réalisés en phynox, laiton, CuBe ou durumphy et sont fabriqués par des moyens traditionnels de découpage. Or, l'utilisation de métaux cristallins pour ces ressorts peut entraîner certains problèmes. Effectivement, les métaux cristallins se caractérisent par une faible limite élastique pouvant entraîner une déformation plastique si les contraintes suite aux chocs sont trop élevées. Ce problème est amplifié par le manque de place. La déformation élastique des ressorts actuels est très proche de la limite élastique.
Ainsi, si un choc trop important est appliqué sur la pièce d'horlogerie, le déplacement des pierres et du balancier peut être de grande amplitude et, par conséquent, une déformation plastique c'est-à-dire permanente du ressort peut se produire. Le ressort devient moins efficace pour amortir les chocs et recentrer l'axe du balancier dans sa position de repos car il ne reprend plus sa forme d'origine et donc la précontrainte diminue.
Cette déformation permanente peut également se produire lors de la manipulation desdits ressorts lors de leur mise en place ou de leur retrait.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant de fournir un système antichoc de pièce d'horlogerie plus performant et qui résiste mieux aux chocs et plus simple et moins coûteux à réaliser.
A cet effet, l'invention concerne un palier amortisseur de chocs pour un axe d'un mobile d'une pièce d'horlogerie, ledit axe comprenant un tigeron, ledit palier comportant un support pourvu d'un logement prévu pour recevoir un système pivot comprenant un ensemble pivot dans lequel le tigeron est inséré et des moyens élastiques agencés pour monter ledit ensemble pivot de façon suspendu et pour exercer sur ledit système pivot au moins une force axiale, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont réalisés en un matériau élastomère et en ce que ledit palier comprend en outre un élément de prémontage dans lequel l'ensemble pivot et les moyens élastiques sont insérés de sorte à faciliter la manipulation et le montage du système pivot.
Un premier avantage de la présente invention est d'être simple et peu coûteuse à réaliser. En effet, les pièces en élastomères sont des pièces qui peuvent avoir des formes complexes et mise en forme facilement car elles sont fabriquées par injection dans un moule. Cette technique maîtrisée est peu coûteuse et facilement adaptable car il n'y a que les moules qui changent. Ces derniers peuvent être complexes car, sous forme liquide, les élastomères peuvent s'insérés dans tout les recoins. Une pièce de grande précision peut ainsi être obtenue. Un autre avantage de la présente invention est de permettre de réaliser des moyens élastiques ayant des propriétés mécaniques intéressantes. Effectivement, les élastomères ont la propriété de se déformer élastiquement de façon importante sans toutefois se déformer plastiquement. Cela permet donc de fabriquer des pièces qui supporteront des fortes contraintes dans se déformer plastiquement.
Des modes de réalisation avantageux de ce système antichoc font l'objet des revendications dépendantes.
Dans un premier mode de réalisation avantageux, les moyens élastiques comprennent une pièce comprenant un orifice central agencé de sorte que l'ensemble pivot puisse s'y insérer, ladite pièce comprenant en outre une paroi extérieure dont la forme est agencée pour correspondre à celle du logement.
Dans un second mode de réalisation avantageux, ladite pièce est annulaire.
Dans un troisième mode de réalisation avantageux, ladite pièce comprend des évidements rendant localement ladite pièce plus flexible de sorte à obtenir des forces de rappel prédéterminées.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les évidements sont circulaires.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les évidements sont répartis de façon régulière sur ladite pièce.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ladite pièce comprend un nombre pair d'évidements.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ladite pièce comprend un nombre impair d'évidements.
Un des avantages de ces modes de réalisation est de permettre de modifier le comportement de la bague en élastomère simplement. En effet, cette modification du comportement est réalisée par l'agencement d'évidements ou d'ouvertures dans la bague afin de modifier localement la rigidité de ladite bague. Il en résulte alors un comportement différent dans les zones où les évidements ou ouvertures sont agencés et donc un comportement global de la bague en élastomère qui est modifié.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les évidements sont traversant.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les évidements sont non-traversant.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'élément de prémontage est une bague.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'ensemble pivot comprend un chaton dans lequel une pierre percée et une pierre contre pivot sont agencées.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'ensemble pivot comprend un palier monobloc assurant la fonction pivot.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le palier monobloc est une unique pierre.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les moyens élastiques sont surmoulés entre l'élément de prémontage et l'ensemble pivot.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le support comprend une première partie assurant la fixation et une seconde partie assurant la fonction butée pour l'axe et son tigeron, la seconde partie étant dissociée de la première partie.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les moyens élastiques sont surmoulés entre la première partie du support et l'ensemble pivot.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'élément de prémontage comprend une paroi intérieure, le système pivot comprend une paroi extérieure et en ce que la paroi intérieure de l'élément de prémontage et la paroi extérieure du système pivot présentent des structurations.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le logement comprend une paroi intérieure, l'élément de pré-montage comprend une paroi extérieure et en ce que la paroi intérieure du logement et la paroi extérieure de l'élément de pré-montage présentent des structurations.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les structurations comprennent une partie mâle ou une partie femelle.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, avantages et caractéristiques du système antichoc selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante d'au moins une forme de réalisation de l'invention donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels :
les figures 1 et 2, déjà citées, permettent de représenter de manière schématique un système antichoc de pièce d'horlogerie selon l'art antérieur;
- la figure 3 représente de manière schématique un système antichoc de pièce d'horlogerie selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 4 représente de manière schématique une vue de dessus des moyens élastiques selon la présente invention;
- la figure 5 représente de manière schématique un système antichoc de pièce d'horlogerie selon un second mode de réalisation de l'invention;
les figures 6 et 7 représentent de manière schématique une première variante du système antichoc de pièce d'horlogerie selon la présente invention;
la figure 8 représentent de manière schématique une seconde variante du système antichoc de pièce d'horlogerie selon la présente invention;
la figure 9a, 9b, 9c représentent de manière schématique une troisième variante du système antichoc de pièce d'horlogerie selon la présente invention; la figure 10a, 10b, 10c représentent de manière schématique une quatrième variante du système antichoc de pièce d'horlogerie selon la présente invention;
DESCRIPTION DETAILLEE
La présente invention procède de l'idée générale inventive qui consiste à procurer un système amortisseur de choc ayant une plus grande fiabilité par utilisation d'un matériau élastomère.
La figure 3 illustre un système antichoc 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le système 100 comporte un support 101 de forme circulaire délimitant un logement 106 dont le centre est percé d'un trou 102. Ce trou permet le passage d'un axe de balancier terminé par un tigeron.
Le support 101 peut être soit une pièce indépendante chassée ou fixée par tout moyen dans le bâti du mouvement horloger, soit être intégré dans une pièce du mouvement, tel qu'un pont ou une platine.
Dans ledit support 101 est inséré un système pivot 103. Ce système pivot comprend un ensemble pivot 103a qui est utilisé pour réaliser la fonction pivot de l'axe du balancier ou de la roue et un moyen élastique 107. L'ensemble pivot 103a comprend un chaton 120 qui supporte une pierre percée 104 traversée par le tigeron 103a et une pierre contre-pivot 105. Le système pivot 103 comprend en outre des moyens élastiques 107. L'ensemble pivot 103a est suspendu dans le logement 106 par un moyen élastique 107. Le moyen élastique 107, représenté à la figure 4, se présente sous la forme d'une bague 1 10 dont l'ouverture centrale 1 12 a des dimensions agencées de sorte que le chaton 120 puisse être chassé dans l'ouverture centrale 1 12 de ladite bague 1 10. Les moyens élastiques 107 sont choisis pour avoir une force de réaction à la fois selon l'axe du balancier et radialement à celui-ci. Cette bague 1 10 est montée, par exemple à force, contre la paroi 106a du logement 106 en prenant appui sur un bourrelet 106b situé au fond du logement 106 de façon à ménager un espace entre la bague 1 10 et le fond du logement 106 permettant un certain débattement axial du moyen élastique 107. Dans le cas particulier de la figure 3, le chaton 120 est une pièce annulaire dont la paroi intérieure comprend un rebord annulaire. Dans l'évidement circulaire créé par le rebord est insérée la pierre percée 104. La pierre contre-pivot 105 est chassée dans le chaton 120 de sorte à prendre appui sur le rebord, la pierre contre-pivot 105 étant d'un diamètre plus important que celui de la pierre percée 104.
En cas de choc, la roue est soumise à une force qui est proportionnelle à l'accélération subie. Cette force est transmise aux paliers par l'intermédiaire des pivots. L'effet de cette force est de déformer la bague en élastomère jusqu'à ce que l'axe de la roue vienne prendre appui, par l'intermédiaire de ses tigerons, contre la paroi des trous. Dans ce cas, la roue est alors stoppée par l'axe qui butte sur le support servant de butée. Comme les dimensions de l'axe sont beaucoup plus importantes que celles des pivots, l'énergie produite lors du choc contre la butée est donc transmise à l'axe permettant de ne pas endommager les tigerons.
Avantageusement, la bague 1 10 représentée à la figure 4, est réalisée en un matériau élastomère, c'est à dire un polymère présentant des propriétés élastiques obtenues après réticulation c'est-à-dire après la formation d'un ou de plusieurs réseaux tridimensionnels, par voie chimique ou physique.
En effet, l'avantage de ces élastomères est d'être capable de se déformer fortement sans se déformer plastiquement. Cette capacité est due aux capacités de collisions élastiques, tels le rebondissement et l'étirement élastiques, des élastomères qui leur permet de reprendre leur forme initiale après l'arrêt de la sollicitation. Cette caractéristique spéciale est la conséquence de la présence d'enchevêtrements et de nœuds de réseau (ces liaisons sont respectivement occasionnelles et définitives, les ponts jouent le rôle de « ressorts »). Un élastomère supporte de très grandes déformations (jusqu'à environ 1 000 %) avant rupture, presque totalement réversibles.
De plus, les élastomères ont l'avantage de pouvoir être mis en forme à l'aide de procédés simples. Une technique utilisée est, par exemple, le moulage par injection.
Tout d'abord, on se munit de la matière première qui se présente sous la forme de petits granulés de plastique dépassant rarement les quelques millimètres. Ces granulés servent à alimenter la vis de plastification (type vis sans fin) de la machine d'injection.
Celle-ci est ensuite chauffée et régulée en température via un fourreau de plastification. La rotation de la vis de plastification et l'action conjuguée de la température du fourreau permettent de ramollir les granulés de matière plastique en les amenant jusqu'à un état visqueux.
Par la suite, cette matière est acheminée à l'avant de la vis de plastification donnant ainsi une réserve de matière prête à être injectée (c'est ce que l'on appelle la phase de dosage).
Puis, la phase d'injection dynamique peut commencer. Dans cette phase, la matière présente à l'avant de la vis de plastification est injectée sous forte pression à l'intérieur d'un moule (ou cavité) présentant la forme de la pièce souhaitée. Ce moule peut être composé de deux matrices assemblées l'une à l'autre et formant l'empreinte de la pièce désirée. Le moule est régulé à une température inférieure à la température de transformation (allant de 15°C à 130°C dans certains cas).
Enfin, la phase de maintien est réalisée. Cette étape est celle où l'on applique une pression constante durant un temps déterminé afin de continuer à alimenter l'empreinte malgré que celle ci soit remplie. Ceci permet de pallier le retrait de la matière durant son refroidissement. La pièce est refroidie durant quelques secondes puis éjectée.
Dans un second mode de réalisation représentée à la figure 5, l'ensemble pivot 103a comprend un unique palier monobloc pouvant être par exemple une seule pierre 108. Cette unique pierre 108 est percée d'un trou non traversant 109. Cette pierre 108 qui assure la fonction pivot est chassée dans l'orifice central 1 12 de la bague 1 10 en élastomère. Cette unique pierre pivot 108 a l'avantage de permettre la réalisation d'un système pivot 103 simple. En effet, ce système pivot 103 n'est composé que de deux éléments : les moyens élastiques 107 c'est-à-dire la bague 1 10 en élastomère qui assure la fonction suspension et la pierre 108 qui assure la fonction pivot/palier. Cette configuration permet aussi de limiter les coûts en limitant le nombre d'éléments composant le système pivot 103 mais aussi de simplifier son procédé d'assemblage en réduisant le nombre d'étape.
Pour fixer la bague 1 10 en élastomère avec l'ensemble pivot 103a c'est-à-dire avec, selon le premier mode de réalisation, le chaton 120 supportant la pierre percée 104 et la pierre contre-pivot 105 ou avec, selon le second mode de réalisation, la pierre pivot 108, plusieurs façons sont envisageables. Une première solution consiste à réaliser séparément l'ensemble pivot 103a et la bague 1 10 en élastomère puis à les fixer ensemble. La fixation peut être réalisée par chassage de l'ensemble pivot 103a dans l'ouverture centrale 1 12 de la bague 1 10. D'autres méthodes telles que le collage, le clipsage ou même le soudage peuvent être utilisées.
Dans une première variante de ces deux modes de réalisations représentée aux figures 4, 6 et 7, les moyens élastiques 107, c'est-à-dire la bague en élastomère, comprennent des structures internes 1 1 1 . Ces structures se présentent sous la forme d'ouvertures 1 13 ou d'évidements 1 14. Ces ouvertures 1 13 ou évidements 1 14 sont agencées sur la bague 1 10 selon un axe parallèle à l'axe de révolution. Ces structures internes 1 1 1 sont de préférence de formes circulaires ou ovales mais d'autres formes peuvent être envisagées. Ces structures internes 1 1 1 sont utilisées afin de pouvoir régler la rigidité axiale et radiale de la bague 1 10.
En effet, ces structures internes 1 1 1 ont pour conséquence de rendre plus flexible la bague dans les zones où elles sont réalisées. Cela entraîne une diminution de la rigidité de la bague 1 10. Cette dernière peut alors se déformer plus facilement dans les zones où sont réalisées ces structures. Au minimum, la bague 1 10 comprend au moins deux ouvertures 1 13 ou évidements 1 14 diamétralement opposées l'une de l'autre. Cet agencement permet ainsi de répartir les forces de rappel.
De façon préférentielle, la bague 1 10 en élastomère comprend quatre ouvertures 1 13 ou évidements 1 14. Ces ouvertures 1 13 ou évidements 1 14 sont réparties uniformément en étant décalées chacune de n/2 ou 90°.
Bien entendu, on comprendra que le nombre d'ouverture 1 13 ou d'évidements 1 14 peut être supérieur, comme par exemple huit ouvertures 1 13 décalées chacune de ττ/4 ou 45°.
On comprendra également que le nombre d'ouvertures 1 13 ou d'évidements 1 14 peut être impair, le plus important étant que ces ouvertures 1 13 ou évidements 1 14 soient réparties de façon régulière.
Ainsi, suivant le nombre et la position des structures, on peut ajuster le comportement de la bague 1 10 lorsque celle-ci subit des contraintes dues à des chocs.
Dans une seconde variante de ces deux modes de réalisations visible à la figure 8, la bague 1 10 en élastomère est fixée à une pièce de pré-montage 130. Cette pièce de pré-montage 130 est de forme annulaire et comprend donc une ouverture centrale. Dans cette ouverture centrale, la bague 1 10 en élastomère, supportant l'ensemble pivot 103a, y est insérée. Cet agencement permet ainsi de réaliser un module pré-monté 140 comprenant le système pivot 103 c'est à dire la bague 1 10 en élastomère et l'ensemble pivot 103a.
L'avantage d'un tel module pré-monté 140 est de faciliter l'assemblage. En effet, le montage du système pivot 103 en insérant en premier lieu la bague 1 10 en élastomère puis en montant l'ensemble pivot 103a à ladite bague est complexe car l'élastomère est difficilement maniable lorsqu'on doit lui appliquer des contraintes. Cette difficulté se retrouve également lorsque l'assemblage consiste à assembler l'ensemble pivot 103a à la bague 1 10 en élastomère puis à fixer le tout au support.
Or, avec le module pré-monté 140 selon ladite seconde variante, l'assemblage, il devient possible de surmouler la pièce de pré-montage 130 se sorte qu'elle soit directement fixé au système pivot 130. En conséquence, la solidarisation de cette pièce de pré-montage 130 avec le système pivot 103 est efficace et permet donc une manipulation plus aisée du module. L'assemblage dudit module pré-monté 140 au support est, par conséquent, simplifié.
Cette pièce de pré-montage 130 permet d'utiliser une autre méthode de fabrication. Cette méthode consiste à surmouler la bague 1 10 en élastomère directement dans sa position définitive. On entend par la que l'étape de fabrication de la bague 1 10 en élastomère est simultanée à l'étape de fixation de ladite baguel 10 avec l'ensemble pivot 103a et la pièce de pré-montage 130. Cette méthode consiste à placer dans un moule qui comprend une empreinte, la pièce de pré-montage 130 et l'ensemble pivot 103a se sorte qu'ils puissent s'y loger et prendre leur agencement définitif. Un espace constituant la forme des moyens élastiques c'est-à-dire la forme de la bague est alors présent. Ledit espace formant l'empreinte de la bague 1 10 est alors surmoulé avec de l'élastomère de sorte que les étapes de fabrication de ladite bague et d'assemblage / fixation de ladite bague, soient simultanées offrant ainsi un gain de temps.
Par ailleurs, dans le cas où l'ensemble pivot 103a comprend une seule pierre 108, le moule peut être conçu pour que la bague 1 10 en élastomère enveloppe partiellement ladite unique pierre 108 au niveau de sa périphérie. L'avantage du surmoulage de l'élastomère est qu'il permet de profiter des caractéristiques de mise en forme de ce dernier et donc d'épouser parfaitement les formes du moule du sorte à obtenir un maintien amélioré. Dans une troisième variante visible aux figures 9a à 9c, le support 101 est agencé pour que la fonction butée et la fonction support soient dissociées. Pour cela, le support comprend une première partie 101 a et une seconde partie 101 b. La première partie 101 a opère la fonction support et la seconde partie 101 b opère la fonction butée. La première partie 101 a se présente comme une pièce annulaire c'est-à-dire présentant une ouverture centrale 101 c. Cette pièce annulaire comprend un profil extérieur présentant un décrochement 150 afin de former une surface d'appui. Le système pivot 103, c'est à dire la bague 1 10 en élastomère et l'ensemble pivot 103a, est alors fixé dans l'ouverture centrale 101 c. La seconde partie 101 b se présente sous la forme d'un disque percée par l'ouverture 102. Cette ouverture 102 est agencée centralement permet au tigeron de passer au travers pour coopérer avec le système pivot.
Ce disque percé permet de réaliser la fonction butée puisque lors d'un choc, l'axe sur lequel est fixée la roue se déplace jusqu'à ce qu'il vienne prendre appui, par l'intermédiaire de ses tigerons, contre la paroi des trous. La roue est alors stoppée par l'axe qui butte sur le disque percé.
Un premier intérêt de séparer les deux fonctions est de pouvoir directement surmouler la bague 1 10 en élastomère dans le système amortisseur de choc selon l'invention. En effet, la séparation de ces fonctions permet de prévoir un moule d'injection de la bague dans lequel le support 101 et l'ensemble pivot 103a sont placés selon leur position définitive. L'élastomère peut alors être injecté directement entre le support 101 et l'ensemble pivot 103a de sorte que l'étape de réalisation de la bague 1 10 et l'étape de montage du système antichoc ne fassent qu'une.
Dans une première configuration visible figure 9a, la seconde partie 101 b en forme de disque percé a un diamètre égal à celui de la première partie 101 a. Cette seconde partie 101 b peut alors être fixée en dessous de ladite première pièce 101 a. La fixation peut être faite par collage ou soudage ou toutes autres méthodes. Dans une seconde configuration visible figure 9b, la seconde partie 101 b en forme de disque percé a un diamètre égal à celui de I'ouverture101 c de la première partie annulaire 101 a. Cela permet à la seconde partie 101 b d'être fixée dans ladite ouverture 101 c. Le montage de l'ensemble consiste donc à fixer le système pivot 103 dans la dite ouverture 101 c puis à fixer la seconde partie 101 b. Cette seconde partie 101 b peut, par exemple, être fixée par collage. Préférentiellement, le système pivot 103 et la seconde partie 101 b n'ont pas de contact entre eux permettant d'avoir un système pivot 103 suspendu.
Dans une troisième configuration visible figure 9c, la seconde configuration est reprise avec une seconde partie 101 b insérée dans l'ouverture 101 c de la première partie 101 a. Néanmoins, le profil intérieur comprend un épaulement 101 d de sorte l'ouverture de la première partie est séparée en deux zones ayant deux diamètres différents. Dans une première zone d'un premier diamètre, le système pivot 103 est inséré. Dans une seconde zone d'un second diamètre, la seconde partie 101 b est insérée. Préférentiellement, le premier diamètre est plus faible que le second diamètre. Cet agencement permet d'avoir un moule ayant une surface d'appui qui vient buter sur ledit épaulement 101 d.
Dans une quatrième variante, visibles aux figures 1 0a à 10c, compatible avec les variantes précédentes, les différentes parois du système pivot 103 sont structurées pour avoir une géométrie non lisse. En effet, la paroi intérieure du logement, les parois intérieures et extérieures de la bague en élastomère, les parois intérieures 1 1 6 et extérieures 1 15 de la pièce de pré-montage, la paroi extérieure du chaton ou de la pierre unique peuvent être structurées. Cette structuration 1 17, 1 18 repose sur le principe de prises maies et femelles qui coopèrent ensemble. Pour deux parois en contacts, comme par exemple la paroi extérieure du chaton et la paroi intérieure de la bague en élastomère, chaque paroi reçoit une structuration de sorte que les parois soient complémentaires l'une de l'autre. Cela permet alors un emboîtement des géométries entraînant la tenue axiale des contacts car les structures se bloquent mutuellement. En conséquence, les risques de voir les différentes parties du module pivot se séparer les unes des autres sous l'effet de contraintes sont faibles.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations et/ou combinaisons évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention exposée ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Palier amortisseur de chocs pour un axe (3,) d'un mobile d'une pièce d'horlogerie, ledit axe comprenant un tigeron (3a), ledit palier comportant un support (1 , 101 ) pourvu d'un logement (6, 106) prévu pour recevoir un système pivot (103) comprenant un ensemble pivot (103a) dans lequel le tigeron (3a) est inséré et des moyens élastiques (107) agencés pour monter ledit ensemble pivot de façon suspendu et pour exercer sur ledit système pivot au moins une force axiale, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont réalisés en un matériau élastomère et en ce que ledit palier comprend en outre un élément de prémontage (130) dans lequel l'ensemble pivot (103a) et les moyens élastiques (107) sont insérés de sorte à faciliter la manipulation et le montage du système pivot (103).
2. Palier amortisseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens élastiques (107) comprennent une pièce (1 10) comprenant un orifice central (1 12) agencé de sorte que l'ensemble pivot (103a) puisse s'y insérer, ladite pièce (1 10) comprenant en outre une paroi extérieure dont la forme est agencée pour correspondre à celle du logement.
3. Palier amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce (1 10) est annulaire.
4. Palier amortisseur selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite pièce (1 10) comprend des évidements (1 1 1 ) rendant localement ladite pièce plus flexible de sorte à obtenir des forces de rappel prédéterminées.
5. Palier amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les évidements (1 1 1 ) sont circulaires.
6. Palier amortisseur selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les évidements (1 1 1 ) ont répartis de façon régulière sur ladite pièce (1 10).
7. Palier amortisseur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite pièce (1 10) comprend un nombre pair d'évidements (1 1 1 ).
8. Palier amortisseur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ladite pièce (1 10) comprend un nombre impair d'évidements (1 1 1 ).
9. Palier amortisseur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les évidements (1 1 1 , 1 13) sont traversant.
10. Palier amortisseur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les évidements (1 1 1 , 1 14) sont non-traversant.
1 1 . Palier amortisseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément de prémontage (130) est une bague.
12. Palier amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble pivot (103a) comprend un chaton (120) dans lequel une pierre percée (104) et une pierre contre pivot (105) sont agencées.
13. Palier amortisseur selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que l'ensemble pivot (103a) comprend un palier monobloc (108) assurant la fonction pivot.
14. Palier amortisseur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le palier monobloc (108) est une unique pierre.
15. Palier amortisseur selon les revendications 1 ou 1 1 , caractérisé en ce que les moyens élastiques (107) sont surmoulés entre l'élément de prémontage (130) et l'ensemble pivot (103a).
1 6. Palier amortisseur selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le support comprend une première partie (101 a) assurant la fixation et une seconde partie (101 b) assurant la fonction butée pour l'axe et son tigeron, la seconde partie étant dissociée de la première partie.
17. Palier amortisseur selon la revendication 1 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques (107) sont surmoulés entre la première partie (101 a) du support et l'ensemble pivot (103a).
18. Palier amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de prémontage (130) comprend une paroi intérieure, le système pivot (103) comprend une paroi extérieure et en ce que la paroi intérieure de l'élément de pré-montage et la paroi extérieure du système pivot présentent des structurations (1 17, 1 18).
19. Palier amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (106) comprend une paroi intérieure, l'élément de prémontage (130) comprend une paroi extérieure et en ce que la paroi intérieure du logement et la paroi extérieure de l'élément de prémontage présentent des structurations (1 17, 1 18).
20. Palier amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques (107) comprennent une paroi intérieure, l'élément pivot (103a) comprend une paroi extérieure et en ce que la paroi intérieure des moyens élastiques et la paroi extérieure de l'élément pivot présentent des structurations (1 17, 1 18).
21 . Palier amortisseur selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que les structurations comprennent une partie mâle ou une partie femelle.
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